Chương 2 PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM
2.3.5.Phương pháp đo tán xạ Raman
2.3. Khảo sát tính chất của hạt nano ZnO
2.3.5.Phương pháp đo tán xạ Raman
Nguyên lí đo: Hiện tượng tán xạ ánh sáng này lần đầu tiên được phát hiện vào năm 1928 bởi Chandrasekhara Venkata Raman. Khi chiếu một chùm sáng đơn sắc vào một phân tử vật chất sẽ xảy ra hiện tượng tán xạ gồm: Tán xạ đàn hồi (Reyleigh) và tán xạ không đàn hồi (Raman). Tán xạ Rayleigh (hoặc tán xạ đàn hồi) là hiệu ứng tán xạ ánh sáng chiếm ưu thế và kết quả khi ánh sáng tán xạ ra khỏi các phân tử không có sự thay đổi năng lượng. Tán xạ Raman (tán xạ không đàn hồi) là hiện tượng tán xạ tương đối yếu xảy ra vì dao động của liên kết. Tán xạ Raman là một loại bức xạ thứ cấp, không đàn hồi xảy ra khi ánh sáng tương tác với các phân tử. Trong đó, photon tán xạ có thể có năng lượng lớn hơn hoặc nhỏ hơn so với năng lượng của photon tới, năng lượng đó tương ứng với năng lượng dao động trong mạng tinh thể hoặc dao động của phân tử. Trong tán xạ Raman, năng lượng photon được truyền đi khi nó tương tác với các phân tử, gây ra sự dịch chuyển bước sóng của ánh sáng tán
xạ. Cả hai lý thuyết tán xạ Rayleigh và Raman hiện nay được sử dụng rộng rãi để mô tả cách ánh sáng tương tác với dao động và tán xạ của các phân tử.
Hình 2.13.Tán xạ Raman thu được khi kích thích phân tử bằng laser
Hệ thiết bị quang phổ Raman thông thường được cấu tạo gồm 4 phần chính với sơ đồ khối được trình bày trong Hình 2.14:
Nguồn kích thích (chùm sáng laser đơn sắc)
Hệ quang học dẫn chùm sáng kích thích tới mẫu đo và gom tín hiệu ánh sáng tán xạ về phần thu (đầu dò).
Bộ chọn chùm sáng kích thích trước phần thu.
Phần thu (đầu dò CCD hoặc PMT) chuyển tín hiệu quang thành tín hiệu điện
Phương pháp chuẩn bị mẫu:
Sử dụng máy li tâm với tốc độ 14.600 vòng/phút trong 10 phút để thu các hạt nano ZnO, sau đó nhỏ nhiều lớp lên bề mặt lam kính thủy tinh, để khô trong không khí, rồi đưa vào máy đo phổ Raman. Phép đo tán xạ Raman của các mẫu trong luận văn được đo trên thiết bị đo tán xạ Raman của tại Viện nghiên cứu Nano - Trường Đại học Phenikaa.
Hình 2.15.Máy đo Macro Raman - Horiba Tại Viện nghiên cứu nano - Trường Đại học Phenikaa.