Спостереження графітоподібних та алмазоподібних наноструктур у спектрі КРС природних та синтезованих кристалів MoS2 з добавками вуглецю

Abstract

Проведено порівняльне вивчення рамановских спектрів при збудженні лазерним випромінюванням λL = 632,8 нм і 488 нм природних кристалів молібденіту 2H-MoS2 і синтезованих CVD методом нанокристалітів (НК) MoS2 (C), що містять 0,5 і 1,0 мас.% вуглецю. Проведено детальний чисельний аналіз форми спостережуваних D і G смуг, включаючи їх розкладання на складові спектральні компоненти, а також порівняння зі спектрами детонаційних наноалмазів (~ 5 нм) і невпорядкованого графіту. Встановлено наявність коливальних смуг графітоподобних (1330-1640см-1) і алмазоподібних (1168-1309 см-1) структур. Проаналізовано ускладнення спектрів графітоподобних і алмазоподібних структур з виникненням додаткових спектральних компонент 1440-1500 см-1 і 1230-1270 см-1 в результаті послідовних процесів подвоєння розмірів відповідних елементарних квазікомірок. Проведено ідентифікацію всіх спостережуваних спектральних компонент вуглецевих наноструктур і MoS2. Показано, що частоти D смуг алмазоподібних наноструктур 1297 ÷ 1302 см-1 не залежать від λL на відміну від зміни частот смуг G (k). Вперше встановлено значний вплив резонансного випромінювання 632,8 нм на електронні стани і властивості НК MoS2 (С). Встановлено посилення D смуг алмазоподібної структури і впорядкування графітової структури при зростанні вмісту вуглецю в нанокристалах MoS2 (С). Розглянуто зміну частот смуг D, G і G (k) при посиленні ступеня розвпорядкування алмазо- і графітоподібних структур. Обговорюються питання впливу лазерного випромінювання на вуглецеві структури.