光谱学与光谱分析, 2017, 37 (5): 1408, 网络出版: 2017-06-20  

铁电纳米材料BaTiO3的激光拉曼光谱分析

Laser Raman Spectra Analysis of Nanomaterial BaTiO3
作者单位
1 辽宁科技大学理学院, 辽宁 鞍山 114051
2 辽宁科技大学材料与冶金学院, 辽宁 鞍山 114051
摘要
铁电纳米材料BaTiO3具有尺寸均匀, 形貌统一的单晶纳米立方体结构。 以LRS-Ⅲ型 激光拉曼/荧光光谱仪为测量仪器研究其在固体纳米材料BaTiO3分析中的应用。 用碱热法制作得到4种无掺杂铁电纳米材料BaTiO3, 分别标记为纯1、 纯2、 纯3、 纯4, 将四种固体纳米材料作为标样待测; 另取两个不同浓度Eu(铕)元素掺杂的材料分别标记为掺杂1、 掺杂2待测。 本实验中, 不仅对比分析了不同烧结温度和时间下的固体纳米材料BaTiO3激光拉曼光谱, 并做出了相应的解释说明。 与此同时, 对掺杂BaTiO3的也做了拉曼光谱对比分析, 研究掺杂对固体材料拉曼谱线的影响。 研究结果表明, 含有相同成分的固体材料其拉曼谱线相似, 且不同掺杂引起拉曼谱线的变化不同。 最后用相关系数对掺杂材料和无掺杂材料做了进一步分析。 从总体来看类内相关系数较高而类间相关系数较低, 但即便掺杂的量比较少, 对相关系数也有明显的影响。 结合相关系数可以明确地判断出两种物质是否同类, 如果已知某一种没有掺杂, 那么, 就可以很容易地判断出另一种材料中是否有掺杂。
Abstract
Ferroelectric nanomaterials BaTiO3 have uniform size and nano crystal structure morphology. In this paper, LRS-Ⅲ laser Raman/fluorescence spectrometer is used as a measurement instrument for the analysis of solid nanomaterials BaTiO3. Four kinds of non doped ferroelectric nanomaterials are obtained with alkali-heat treatment, labeled pure 1, pure 2, pure 3 and pure as standard sample to be tested; the other two materials doped with different concentrations of EU (europium) elements were labeled as doped 1 and doped 2 to be measured. In this study, we not only compared laser Raman spectra of BaTiO3 with different sintering temperature and time, and gave the corresponding explanation. Meanwhile, we also did a comparative analysis to study the impact of doping on the Raman spectrum. The results show that the Raman spectra of the solid materials with the same composition are similar, and the doping induced changes in the Raman spectra. Finally the correlation coefficient of doping material and none doping material are adopted for further analysis. In conclusion, even if the amount of doping is relatively small, it has a significant impact on the correlation coefficient. Combined with correlation coefficient we can easily determine whether two kinds of substances are similar.

徐崇, 史韡朝, 李志. 铁电纳米材料BaTiO3的激光拉曼光谱分析[J]. 光谱学与光谱分析, 2017, 37(5): 1408. XU Chong, SHI Wei-zhao, LI Zhi. Laser Raman Spectra Analysis of Nanomaterial BaTiO3[J]. Spectroscopy and Spectral Analysis, 2017, 37(5): 1408.

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