二维材料由于其出色的电子、光学和热学特性而成为近年来的研究热点。随着二维材料研究深入,迫切需要一种能对二维材料结构和性能进行准确表征的技术。拉曼光谱作为一种快速,方便且无损的表征技术,在低维材料结构表征方面具有独特的优势。本文主要综述拉曼光谱在二维材料微观结构表征中的研究进展。通过对二维材料典型拉曼特征峰分析,讨论了拉曼光谱在二维材料层数、堆叠方式、晶格取向、缺陷和结构相变等信息测定方面的应用和进展情况。

本文对玻璃晶圆加工过程中常见的三种缺陷类型——颗粒缺陷、气泡缺陷、三角形划痕的散射光强进行分析，发现不同缺陷结构在空间中有不同的散射光强分布特点，可以建立缺陷结构与散射光强空间分布的对应关系；同时针对产线中晶圆表面微米量级缺陷，进行了不同尺寸颗粒缺陷的散射光强度计算，得出了微米级别缺陷尺寸与散射光强度之间的关系曲线。从而提出一种非成像缺陷检测方法：检测获取缺陷散射光强值与空间分布，利用散射光空间分布结构确定缺陷结构以及利用散射光强计算缺陷尺寸，从而间接确定缺陷信息，达到缺陷检测的目的。为晶圆产业应用过程中的缺陷快速检测提供方法参考。

β-Ga₂O₃是一种宽禁带半导体材料(E_g=4.8 eV)。研究β-Ga₂O₃在高压(高应力)条件下的相稳定性和晶格动力学特性对其材料应用具有重要的参考价值。目前关于Ga₂O₃在高压下的晶格动力学特性研究较少,且Ga₂O₃的β→α的高压相变压力仍然具有争议。本工作采用基于金刚石压砧(DAC)的高压拉曼光谱技术研究了Ga₂O₃的高压拉曼光谱特性与相变行为。研究发现β→α高压不可逆相变发生在22 GPa。本工作给出了α-Ga₂O₃和β-Ga₂O₃各拉曼振动模的压力系数与格林艾森参数,并发现β-Ga₂O₃的高频和低频拉曼模在压力系数方面存在着较大的非谐特性。

一些具有表面增强拉曼散射(Surface-enhanced Raman Scattering, SERS)性能的金属氧化物材料近年来被广泛研究,它们具有相较于传统贵金属材料更为优异的信号均匀度、材料稳定性和生物兼容性等。目前金属氧化物SERS的研究瓶颈在于拉曼增强效果一般,需要对其检测灵敏度进行有效提升方可实现日后的广泛应用。因为金属氧化物具有若干种区别于贵金属的材料特征,例如带隙、化学计量比、激子等多个维度的材料特性,所以金属氧化物可以通过调控若干种材料性能以达到协同增强拉曼散射的目的。本文选取氧化铟锡(Indium Tin Oxide, ITO)作为示例来研究重掺杂金属氧化物纳米阵列中的协同增强拉曼散射现象。该体系同时集成了重掺杂半导体材料的SERS性能以及光学干涉腔的特征,协同性地实现了ITO纳米阵列的SERS性能提升。该研究为金属氧化物SERS基底的研究提供了一个很好的案例,在对金属氧化物SERS材料性能进行提升时,需要对金属氧化物中可能产生的干涉现象进行有效利用。

    基于化学增强理论，选取了银、镍和铁等过渡金属离子与甲基膦酸（MPA）分子进行络合，采用拉曼光谱技术对水相中微量的甲基膦酸进行检测。结果表示，银离子对于水相中甲基膦酸的拉曼增强效果最佳；并且添加银离子后并不影响其定性检测；进一步的条件优化实验表明，随着银离子添加量的增加，增强效果会先增大后减小，当C_MPA：C_Ag时增强效果达到最佳，检测下限为20 pg。

   利用傅里叶变换红外(FTIR)光谱技术对三种柳树正常叶和病叶，同一枝条的幼叶、成叶、黄叶、病叶进行光谱测试，旨在分析柳树病叶发生的一些生理变化，并探讨柳树病变对系统聚类的影响。谱图显示不同阶段的叶片光谱变化主要在1800～800 cm^-1。对此波段进行二阶导数处理，清晰可看到蛋白质和木质素的叠加区域1700～1500 cm^-1，草酸钙特征峰1621、1318 cm^-1，糖类特征峰1075 cm^-1附近峰强有明显变化，用吸光度比A1621/A3390、A1318/A3390、A1075/A3390来比较草酸钙和糖类相对含量变化，用1700～1500 cm^-1波段的拟合峰面积比S酰胺I/S木质素、S酰胺Ⅱ/S木质素和S酰胺Ⅱ/ S酰胺I来比较蛋白质相对含量变化。结果显示，病叶的草酸钙相对含量增加、多糖和蛋白质相对含量在减少。将叶片1800～800 cm^-1范围的二阶导数进行系统聚类，发现病叶化学成分的改变没有影响聚类效果，聚类正确率达100%。

拉曼积分球由光散射共焦激发收集系统和四直角反射镜增光程系统组成。光散射共焦激发收集系统由N套共焦点的拉曼散射信号收集光具组组成，可以将散射向共焦点的光具组的拉曼信号收集后集中传输向一个方向，提高拉曼散射信号收集立体角度N倍；四直角反射镜增光程系统由4个直角反射镜组成，将激发光形成互相平行的空间立体光路，并且经收集光具组聚焦于光散射共焦激发收集系统的焦点，从而提高激发光功率的使用效率。应用于气体检测可以实现对气体分子的多成分、低浓度、原位、快速、无损、无接触的定性、定量分析。

    拉曼光谱有着原位无损分析的特点，被广泛应用在考古文物的鉴定与研究中。自2000年以来，随着拉曼光谱技术的不断发展完善，国内外学者积极探索和发掘其在考古研究和文物保护领域的应用潜力。本文详细综述了2000年以来拉曼光谱在考古领域的应用，尝试对相关文献资料进行分类总结，阐述拉曼光谱对考古研究的重要性。

胆酸钠相较于常规表面活性剂有着特殊的自组装行为,这是由于胆酸钠具有独特的刚性类固醇骨架以及双亲面式结构导致的。通过小角X射线散射并辅以等温滴定量热实验、Zeta电位测量对胆酸钠的自组装行为进行表征,发现了胆酸钠受浓度变化影响的自组装行为发生变化以及胆酸钠自组装体存在最大尺寸。分析讨论了导致自组装行为变化的两种驱动方式,即疏水作用驱动的结合方式与分子间羟基形成氢键的结合方式,并发现在20 mg/mL浓度范围时,两种驱动方式达到平衡,随着浓度进一步升高,逐渐变为以分子间羟基形成氢键的驱动方式为主导。通过对小角X射线散射结果进行模型拟合分析,得出具体的胆酸钠形貌尺寸信息,胆酸钠自组装体长轴半径在13.5~41.2Å之间,短轴半径在9.6~11.4 Å之间,达到40 mg/mL浓度范围时,胆酸钠自组装体达到最大尺寸不再继续增大。

为了研究消光光谱颗粒粒径测量方法影响因素,搭建了消光光谱颗粒粒径测量实验系统,建立了非线性最小二乘颗粒粒径反演算法,并选用900 nm、2.1 $\mu m$与5.1 $\mu m$三种标准颗粒作为待测颗粒样品,开展了不同波段范围、波长选取数及颗粒浓度下消光光谱颗粒粒径测量实验研究。结果表明:消光光谱颗粒粒径测量过程中,光谱波长范围、波长数以及颗粒浓度等参数的选取均会对反演精度造成较大影响;光谱信噪比是光谱波长范围选取的重要指标;存在光谱波长选取数精度阈值,采用该阈值进行颗粒粒径反演,既可以保证测量精度,又可以避免光谱数据冗长导致反演计算速度降低;颗粒粒径反演选取待测颗粒系消光值约0.75时达到最佳。

针尖增强拉曼散射技术是一种具有高灵敏、高空间分辨率的表征技术，作为非接触式无损检测系统，TERS已逐渐成为了许多学科领域的研究热点。本文介绍了TERS技术原理与金属针尖的特点，对TERS技术在物质和生命科学的研究进展进行了综述，并对TERS技术在教学科研与学科交叉方面的应用进行了分析，探讨了TERS技术在化学、物理、生物医学和学科教研融合方面的应用。这些研究进展为TERS技术在物质科学研究以及教育科研中的应用提供了重要的参考，有助于推动TERS技术进一步的发展和应用。

为发展远程拉曼探测技术，自主研发了门控单光子相机，结合低能量高重频亚纳秒脉冲激光器，搭建了远程拉曼测试系统。对距离聚焦透镜0.5米处的氯苯溶液和硝酸钾粉末样品进行了拉曼探测，在积分时间1s的情况下，得到的拉曼光谱信噪比高、特征峰位清晰可辨，展示了门控单光子相机在远程拉曼探测方面的优势和潜力，该技术具有较强的应用拓展性，在安检、矿石勘测等方面将有重要应用。

文章通过数值模拟系统地研究了单个金纳米长方体颗粒和金纳米长方体阵列的折射率传感性能。结果表明,四极共振的半峰全宽远小于偶极共振的半峰全宽。当纳米颗粒的边界变得尖锐时,四极共振的共振波长会发生“红移”,其折射率灵敏度和品质因子也会显著增加。金纳米长方体阵列的四极共振折射率传感性能(S≈787.72 nm /RIU, FOM≈13.82)优于单个颗粒的传感性能。等离子体四极共振在金纳米长方体阵列中的高灵敏度、大FOM和优异的稳定性使其在生物传感器领域具有潜在的应用前景。

基于Mie散射研究了带电粒子的散射特性,给出散射系数与表面电导率的关系,计算了不同面电导率粒子与非带电粒子的散射角,计算表明:对金属类粒子,带电后的散射影响不大;但带电介质类粒子如水球、冰球粒子,面电荷使面电导率达到一定量级时,对散射特性有明显的影响。与水球相比,冰球的散射系数振荡现象处于粒子尺度参数更大值,振幅更强,而当面电导率很大时,即携带更多电荷量时,两者散射效率近似相等,与同大小的金属球形粒子的散射效率接近。随着面电导率的增加,散射系数发生较大变化,但当电导率达到一定值时,散射系数趋于恒定。相对非带电粒子的散射,带电后粒子的散射系数减小,散射能量沿不同方向重新分布,后向散射强度增强,其他方向的散射强度减小。当冰球粒子与水球粒子面电导率大到一定程度时,其散射特性都接近等大金属粒子的散射特性。

非弹性光散射中两个最具有代表性的现象就是拉曼散射和布里渊散射,它们分别以印度科学家拉曼(C. V. Raman)和法裔美籍科学家布里渊(L. Brillouin)的名字命名的。人们对前者的认知远比后者多(包括相应的散射现象的理解和认识)。为此,本文将对L.布里渊及以他名字命名的布里渊散射做详细的介绍和阐述。

本文介绍了基于毛细管的金纳米棒(Au nanorods, AuNRs)与金纳米哑铃(Au nanodumbbells, AuNDs)组装结构,并从灵敏性、均一性和重现性等角度对两种不同纳米单元构筑的基底进行了表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering,SERS)效应比较研究。结果表明,合成前驱体和分散体系均相同基础上调控得到的两种纳米单元在表面配体交换处理与构筑工艺一致前提下的基于毛细管组装,AuNDs较AuNRs组装结构表现出更高的SERS活性,而两者的均一性和重现性相当。通过选择SERS效应相对显著的毛细管基AuNDs组装结构对实际水体中的孔雀石绿进行取样和SERS检测,检测能力达到2×10^-3 μg/g 量级,表明此策略对实际水体中微量孔雀石绿的快速高灵敏检测具有一定的可行性。

基于表面增强拉曼光谱的磁免疫分析(简称SERS磁免疫)因其可实现样品的快速分离、富集、和无损检测以及具有灵敏度高、精准及快速等优点而备受关注。本文综述了SERS磁免疫分析基本原理及国内外的研究进展，并介绍了SERS磁免疫与微流控、侧向流动分析及荧光联用检测技术以解决其在微量快速检测、多组分分析及不同位点分析方面的困难；最后针对影响SERS磁免疫灵敏度提升的途径等进行展望。

拉曼光谱技术由于其快速、简单且无损等优势，广泛地应用于组分的定量分析。目前常用的定量回归方法包括偏最小二乘、人工神经网络、支持向量机等，为寻求新方法，本文对41组葡萄糖样本的拉曼光谱数据研究，以极限学习机为定量回归基础，结合遗传算法、粒子群算法、人工蜂群算法等优化算法，比较分析后提出一种新型自适应差分进化的人工蜂群算法应用于极限学习机，该模型对差分进化的变异率和交叉率做了调整，能够降低极限学习机容易陷入局部最优和差分进化对参数依赖性大的问题，优化后模型的评价指标较传统极限学习机和基于其它优化算法都有显著提升。实验表明，基于自适应差分进化人工蜂群算法的极限学习机提高了预测精确度和模型稳健性。

利用有限元(Finite element method, FEM)方法系统研究Au-ITO-Ag对称性破缺三层纳米核壳二聚体的近场增强特性，并采用等离激元杂化理论对其局域表面等离子体共振(Localized Surface Plasmon Resonance, LSPR)特性进行解释。研究结果表明，对称性破缺三层纳米核壳二聚体光谱中等离子体共振峰峰位对Au内核半径的变化极为敏感；对称性破缺三层核壳纳米颗粒的电场主要分布在纳米核壳二聚体的表面上，Ag外壳纳米杯缺口部分的电场强度最为突出，其高度可调节的光学特性为提高生物传感技术提供了坚实的理论基础。

低维有机-无机杂化钙钛矿材料由于其独特的光电性能而受到广泛关注。本文利用金刚石对顶砧装置对不同尺寸的CH₃NH₃PbI₃(MAPbI₃)纳米立方块进行了高压研究。并探索了尺寸效应对MAPbI₃纳米立方块在高压下的光学性能的影响规律。高压原位紫外-可见吸收和荧光光谱结果显示,两种不同尺寸的MAPbI₃纳米立方块的带隙和光学性能出现了不同的变化规律。其中,小尺寸MAPbI₃纳米立方块,在0.25 GPa以下,带隙随着压力的增加一直减小,而对于大尺寸纳米立方块的带隙,在0.67 GPa以下,随着压力的增加持续增加。原位高压拉曼的测量和分析表明,尺寸效应与八面体[PbI₆]^4-和有机阳离子CH₃NH₃⁺间的相互作用有关。我们的研究结果为深入了解低维有机-无机杂化钙钛矿纳米晶的带隙调控和光学特性以及结构稳定性提供了研究依据,为提高有机-无机杂化钙钛矿电池的转化效率开辟了一种研究思路。

采用DFT和TD-DFT方法研究了取代基对meso-四苯基卟啉（H2TPP）的八种衍生物几何结构，振动频率及电子光谱的相关影响。研究发现在四个苯环上引入各种取代基后，只有衍生物8受到了较轻微的影响，总体而言对卟啉环的中心结构造成变形较小，主要影响的是Cm原子。由于衍生物8具有甲氧基亚氨基这种强的电子给体基团，其HOMO和LUMO能级显著增加，前线轨道能隙值降低到4.49eV，提高了Q带（500～750nm）的强度，电子从取代基到卟啉环上的转移会产生持续的紫外至红外吸收光谱，因此该衍生物在太阳能电池中可作为高效的卟啉类感光剂。

为区分不同种类花粉，采用扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope, SEM) 和表面增强拉曼光谱对雪松花粉和茶花蜂花粉、荷花蜂花粉、玫瑰蜂花粉、荞麦蜂花粉、五味子蜂花粉、益母草蜂花粉、油菜蜂花粉等七种蜂花粉进行形貌观察和光谱表征。结果显示：花粉间的形态差异微小，扫描电子显微镜难于区分各种花粉，而表面增强拉曼光谱可以简单快速的鉴别不同种类花粉。七种蜂花粉在1800-400 cm-1范围存在明显差异。相比蜂花粉，雪松花粉的拉曼信号更清晰可辨，其主要特征谱带出现在1701、1657、1572、1522、1397、1293、1208、810和565 cm-1附近。

过渡金属元素锇（Os）在高压下的电子拓扑转变（ETT）一直存在争议。迄今为止，除个别基于高压同步辐射的X射线衍射数据外，并无其它能够支持Os存在高压ETT的实验报道。本文基于比较光谱学原理，在0~220 GPa内，研究了金属Os的高压晶格动力学行为。分析结果表明，Os的E_2g拉曼模压力系数（dω/dP）在~110 GPa处发生突变，且mode-Grüneisen参数（γ_i）产生了相应的数值突降。高压下拉曼声子和mode-Grüneisen参数的突变位置与高压同步辐射衍射实验的异常点接近，这很可能与Os在高压下发生ETT有关。本文从晶格动力学角度讨论了Os的ETT特性，为Os的压致ETT提供了拉曼谱学的证据。

本文设计了一种基于长程等离子波导的表面增强拉曼光流体芯片，利用介质波导激发等离子波导的耦合结构减小传输损耗，增加传输距离，以实现拉曼信号的长程探测。在632.8 nm的激发光入射下，以金（Au）作为等离子波导芯层材料，PTFE做为介质光波导芯层材料，经仿真分析发现：介质光波导宽度为4 μm、厚度为0.2 μm，等离子体波导宽度为4.5 μm、厚度为13 nm，两波导间距D为3.1 μm时，耦合效果最好，场强大小约1.8024×108，传输距离约0.3 mm，是单独使用等离子波导传输距离的两倍。该研究为实现表面增强拉曼微流体芯片长程探测提供了理论依据。

    我们通过共振拉曼光谱测量了转角多层石墨烯的层间振动模式：剪切模和呼吸模。根据改进的线性模型，我们发现在转角多层石墨烯界面处的层间呼吸耦合与正常Bernal堆垛多层石墨烯的强度相当。此结果显著地不同于层间剪切耦合，后者在转角多层石墨烯界面处的层间剪切耦合减弱到了正常Bernal堆垛多层石墨烯的20%。另外，我们首次发现在层间呼吸耦合存在着次近邻原子层之间的相互作用，其强度为最近邻的9%。我们发现当采用与界面层间旋转角度相对应的激发光时，转角多层石墨烯的拉曼信号得到极大的增强。为此，我们引入光学跃迁允许的电子联合态密度的这一概念，通过理论计算，我们发现这种联合态密度的极大值决定了拉曼信号共振线型的激发光能量极值。本研究表明，层间振动模式是探测二维层状异质层间耦合的有效手段，为其在器件应用方面的研究奠定了基础。

本文采用基于第一性原理的密度泛函理论(DFT)和密度泛函微扰理论 (DFPT)方法 ,计算了ZnCo3(OH)6Cl2和ZnNi3(OH)6Cl2两种六角结构晶体的结构，声子谱和模式密度，进而分析和比较了对称性，频率以及热力学性质。通过理论计算得到的声子谱没有虚频，可知该结构可以稳定存在；声子模式密度结果显示了不同种类原子的贡献大小。确定了拉曼活性振动模式的对称性和频率，并与量子自旋液体材料ZnCu3(OH)6Cl2进行了比较，结果显示它们的主要拉曼峰位置比较接近。最后，计算和分析得到的热力学性质符合物理规律。

利用酸辅助一锅法合成了形貌均一的三氧化钨方形纳米片。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和紫外漫反射吸收光谱(UV-DRS)对材料的形貌结构和均一性进行表征。由X射线光电子能谱分析(XPS)与X射线衍射(XRD)对材料中的元素和价态表征可知,成功制备了三氧化钨纳米片,并发现其表面具有一定的氧缺陷。将该材料作为表面增强拉曼散射(Surface-enhanced Raman scattering,SERS)基底,对不同浓度结晶紫(CV)进行了检测,并经统计计算得到了917 cm^-1处特征峰的相对标准偏差(RSD)值为16.13 %,表明该基底具有较高的重复性。

基于Au纳米颗粒的稳定性、无毒性、生物相容性和Ag纳米颗粒优异的消光特性,Au-Ag合金纳米颗粒在生物传感中存在着潜在的应用价值。为了能找到传感性能更好的合金纳米颗粒,本文利用双层球Mie散射理论和介电函数尺寸修正模型定量研究了Au-Ag合金纳米球壳的尺寸参数对折射率灵敏度、半峰宽和品质因子的影响,获得了最佳品质因子和对应的优化尺寸。同时,本文研究了Au摩尔分数对最佳品质因子和优化尺寸的影响。结果发现,当Au摩尔分数x为0.5时,Au-Ag@SiO₂(Au-Ag@Vacuum)合金纳米球壳的最大品质因子为2.09(2.20),对应的内核半径和外壳厚度分别为22.3 nm(23.6 nm)和8.7 nm(6.9 nm)。当Au摩尔分数小于0.25时,Au-Ag合金纳米球壳的品质因子优于Au纳米球壳。随着Au摩尔分数的减小,品质因子增大,甚至是Au纳米球壳的2~3倍。此研究为Au-Ag合金纳米球壳在生物传感领域中的有效应用提供了理论指导。

江苏仪征刘集联营的西汉墓出土了17件彩绘陶俑,陶俑在出土过程中表面残留的彩绘随泥层剥落。通过对脱落的粘有颜料的泥层取样,进行超景深显微观察、拉曼光谱和扫描电镜能谱分析,结果表明红色颜料为朱砂、白色颜料为高岭土、黄色颜料为雄黄。颜料纯度很高,杂质较少,可得知当时彩绘陶制作时对颜料的选择要求很高。检测分析结果为江苏地区的汉墓考古文化提供了重要信息。

拉曼光谱物质定性识别已被广泛的应用于化工、安防、缉毒等行业和研究领域，但是传统的拉曼光谱分析技术依赖于光谱数据库，通过光谱特征提取进行识别。特征提取是拉曼识别的关键处理步骤，通常利用主成分分析，因子分析等方法进行特征提取，而后通过KNN，SVM和随机森林等方法进行光谱特征定性识别，当拉曼数据库不存在待定性物质时，易造成待检测物质的错误分类。针对此问题，提出一种基于卷积神经网络的对数据库缺少物质光谱识别方法。在实验过程中，采用九类，200余种精神类药品拉曼光谱作为测试对象，通过搭建卷积神经网络自动特征提取并利用Softmax分类器将200余种物质，按照Amphetamine，cathinone，cannabinoids等九种类别进行定性分析。通过与传统机器学习方法如K近邻，支持向量机等方法进行比较，基于卷积神经网络的模型识别准确性有显著提高，该方法可为拉曼光谱数据库的光谱识别检索提供一种新的识别方法。

本文通过水热法合成了玫瑰花状的MoS₂纳米粒子，结合氧化还原法制备了MoS₂@Au复合材料，并将其作为表面增强拉曼散射(SERS)的活性基底。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪以及拉曼光谱仪分别对MoS₂和MoS₂@Au复合材料进行表征。以罗丹明6G (R6G)作为探针分子，对MoS₂和MoS₂@Au两种材料的SERS性能进行研究。SERS结果表明在532 nm激光线的激发下，相比于MoS₂对R6G分子的检测极限为5×10^-6 M，MoS₂@Au复合材料的检测极限高达5 QUOTE  10^-9 M，明显提高了3个数量级，这得益于Au纳米粒子的电磁场增强与基底-分子间电荷转移增强的协同作用。并计算得到基底的SERS信号相对标准偏差(RSD)值为12.2%，表明MoS₂@Au基底的SERS信号具有较好的均匀性。

包覆材料改变了单一材料的力学、光学性质。利用离散偶极近似(Discrete Dipole Approximation, 简称 DDA)的方法,系统研究二氧化硅壳层、尺寸及形貌等因素对Au@SiO₂核-壳层单晶八面体纳米棒光学吸收谱峰值、峰位及其近场分布的影响。研究表明SiO₂壳层包覆的Au纳米棒的光学吸收谱同样表现为横向和纵向吸收峰。随着SiO₂壳层厚度增加,Au@SiO₂核-壳层单晶八面体纳米棒横向和纵向吸收缝的强度明显减弱,横向吸收峰的位置发生微小的蓝移,而纵向吸收峰位发生明显的红移。SiO₂壳层在提高纳米棒硬度的同时,改变光学吸收峰的峰值和峰位,削弱了Au核表面等离子体共振强度(Surface Plasma Resonance-SPR)。

基于严格耦合波分析(RCWA)方法研究了红外光波与碳化硅(SiC)光栅结构间的相互作用,尤其是结构在10微米到14微米波段的吸收及热辐射特性。计算得到了光栅的吸收/发射谱,验证了表面声子共振的激发,分析了光栅周期、光栅深度、占空比和入射角度对吸收特性的影响。在横磁(TM)波入射下,光栅周期及深度的增加均导致吸收峰/发射峰的红移;占空比对辐射性能也会产生较大的影响,改变占空比,在光栅全反带出现了吸收峰,还影响着吸收峰位置及幅值;入射角度变大时,吸收谱/发射谱峰值呈现减小势态。本文的研究结果可以拓展到其它极化晶体材料中。

本文采用自组装纳米球热压印技术,在旋涂有聚丙烯酸(PAA)薄膜、聚苯乙烯(PS)薄膜的基底上,旋涂SiO₂纳米球溶液,通过自组装形成纳米球三维密排结构,接着进行热熔-沉陷处理,在PS薄膜形成周期性、六角密堆积纳米碗状阵列,接着利用PAA的水解特性去除PAA薄膜,将PS薄膜翻转并移至硅片基底上,通过氧离子刻蚀,得到纳米孔阵列掩模,最后结合电子束蒸发镀Al,制备出大面积、周期性的Al纳米盘阵列。同时也研究了三层膜结构的均匀性对制备大面积、周期性纳米盘阵列的重要性。基于自组装压印技术制备圆盘阵列的研究比传统纳米制作技术操作更简单、效率高、成本低;同时在新光学元件的基础研究、太阳能光伏设备方面具有潜在应用。

表面增强拉曼光谱（SERS）技术广泛应用于表面/界面科学、光谱学、生化检测、成像示踪等领域。金属烯碳纳米囊是一类由烯碳壳层包裹金属核组成的核壳纳米颗粒，由于金属烯碳纳米囊具有高SERS灵敏度，在复杂和极端的生化环境下优异的稳定性和光学性质，因此在生化检测分析和成像示踪等领域备受关注。超薄烯碳壳层固有的化学惰性可以保护金属内核免受光生热电子、活性氧以及酶等外部因素的破坏，从而使金属烯碳纳米囊展现出超稳定的拉曼信号。此外，烯碳壳层的多个拉曼特征峰位（D、G、2D）可作为拉曼信号和内标信号，进一步提高了拉曼定量检测的准确度。值得注意的是2D峰作为拉曼静默区域内的信号峰有利于减少体内生物分子的干扰。本文首先介绍了金属烯碳纳米囊的制备原理和基本性质，概述了基于金属烯碳纳米囊的SERS检测和成像中的应用进展，最后展望了金属烯碳纳米囊在疾病诊疗的前景和潜力。

拉曼光谱作为一种重要的振动光谱学方法，常用于分子结构表征和定性及定量分析检测。磺胺类药物作为一类抗生素，得到广泛应用。我们采用密度泛函理论就对氨基苯磺酰胺分子（PABS）拉曼谱图和在碱性条件下SERS谱进行了分析发现吸附PABS 的拉曼谱不能解释文献观测的SERS光谱。基于理论分析结果，我们提出PABS 在碱性条件下可能发生表面催化偶联反应，生成芳香偶氮化合物。其反应为芳香偶氮二聚体，理论计算其拉曼光谱与实验谱相吻合。 关键词 对氨基苯磺酰胺；密度泛函理论；表面增强拉曼光谱；银；表面催化偶联反应

用油细胞原位拉曼光谱检测方法,直接获得了白兰花、深山含笑、黄花含笑油细胞的拉曼光谱,通过分析研究得出其主要挥发物。白兰花盛花油细胞中的主要挥发物为:芳樟醇、β-蒎烯、没药醇、香芹酮、α-松油烯、β-榄香烯。深山含笑盛花、花蕾油细胞中的主要挥发物为:甲氧基肉桂酸乙酯、对伞花烃、香茅醇。黄花含笑小花蕾、花蕾、盛花油细胞中的主要挥发物为:香芹酮、α-蒎烯、β-蒎烯、反式-反式-金合欢醇;对伞花烃、甲氧基肉桂酸乙酯、反式-反式-金合欢醇;甲氧基肉桂酸乙酯、反式-反式-金合欢醇。

利用傅里叶变换红外光谱、二阶导数红外光谱结合二维相关红外光谱法,研究了人工老化和自然老化条件下的大豆种子。结果显示,两种老化条件下大豆种子的原始光谱整体相似,吸收峰强度出现了差异;在二阶导数红外光谱中,人工老化和自然老化条件下大豆种子中物质变化趋势趋于一致。两种老化大豆种子在1747和1693 cm^-1附近的吸光度随着老化程度的增加而增强的趋势;在1660,1549,1236 cm^-1附近整体为减弱趋势;在1610~1550 cm^-1附近呈现增加趋势;在1150~1100 cm^-1附近呈现减弱趋势,但在老化过程中均出现一定增强。二维相关红外光谱结果显示,未经老化处理的大豆种子的自动峰数目和位置相同,自动峰强度发生改变;自然老化条件下大豆种子随着老化程度的加深,自动峰的数量、强度和位置表现出明显差异;人工老化大豆种子随着老化程度的加深,自动峰的数目和位置差异不明显,强度变化较为明显。大豆种子在老化过程中脂类物质增加,蛋白质物质减少,糖类物质减少,酮/醛类物质增加,氨基酸增加,醇类物质、酚类物质发生变化。利用红外光谱法对人工老化和自然老化条件下大豆种子的研究结果表明,红外光谱法可以实现快速、方便的对两种老化大豆种子的光谱变化进行研究。

本研究以唐卡《威罗瓦金刚画像贴落》脱落的蓝色和绿色颜料样品为研究对象，利用三维视频显微镜、激光拉曼光谱、红外吸收光谱、X射线衍射光谱等方法开展形貌观察和成分分析。通过显微观察可了解颜料颜色、形貌、颗粒尺寸分布、杂质情况等信息；从多种光谱分析结果互相印证，可知蓝色颜料主要成分为蓝铜矿，绿色颜料主要成分为孔雀石，晶体结构较好。光谱学方法可为唐卡的保护修复和预防性保护工作中材料的选择和保护提供参考依据。