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라만 스펙트럼 분석 할 때요....D-band, G-band에 대해서 좀 알려주세요//

안녕하세요. 석사 학생인데요.. 카본블랙과 카본나노튜브를 가지고 실험을 하고있습니다. 카본블랙과 나노튜브는 같은 카본 구조로 비슷한 영역에서 두개의 피크가 나타나는데요.. 그중 낮은 영역의 것이 d-band라하고 높은 영역의 것을 g-band라 하더라구요... 그런데 이것이 무엇인지 잘 모르겠습니다. 이것에 대해 알고싶습니다. 그리고 두가지 물질의 피크가 정확하게 같지 않게 나오는데 그 이유가 무엇인지 알고싶습니다. 라만에 대한 배경지식이 부족해서 그럽니다. 부탁드리겠습니다.
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  • d-band
  • g-band
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답변 1
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    이재명님의 답변

    > 안녕하세요. 석사 학생인데요.. 카본블랙과 카본나노튜브를 가지고 실험을 하고있습니다. > > 카본블랙과 나노튜브는 같은 카본 구조로 비슷한 영역에서 두개의 피크가 나타나는데요.. 그중 낮은 영역의 것이 d-band라하고 높은 영역의 것을 g-band라 하더라구요... > > 그런데 이것이 무엇인지 잘 모르겠습니다. 이것에 대해 알고싶습니다. > > 그리고 두가지 물질의 피크가 정확하게 같지 않게 나오는데 그 이유가 무엇인지 알고싶습니다. > > 라만에 대한 배경지식이 부족해서 그럽니다. > > 부탁드리겠습니다. 이 분야의 전문가는 아니지만, 문헌에서 배운 내용을 알려드리겠습니다. sp^2 혼성결합을 하는 탄소물질에서 1200~1850 wave number범위에서 D-밴드와 G-밴드가 나타납니다. 비교적 broad하게 퍼진 D-밴드는 대략 1300~1370 wave number에서 나타나며, G-밴드는 대체로 1580~1600 wave number부근에서 나타납니다. D-밴드는 disordered sp^2 탄소와 탄소의 vacancy, 치환형 결함, 결정등의 시매트리가 깨어지는 결함이 있을때 나타난다고 알려져 있습니다. 저도 잘은 모르겠지만, D-밴드의 위치가 excitation과 phonon mode의 wave vector에 따라서 바뀐다고 설명하고 있는 것으로 보아 전반적인 탄소구조의 symmetry를 설명하고 있는 것 같습니다. 따라서, G-밴드와의 intensity 비는 합성된 SWNT에서 원하지 않는 상이 형성된 정도를 나타내는 지표로서 사용됩니다. G-밴드는 sp^2결합으로 구성된 탄소의 실린더 형태의 구조에 의해서 나타난다고 합니다. 즉, well-ordered 된 CNT나 SWNT의 경우에는 sharp하고 높은 inensity로 나타나며, 피크의 위치에 따라 구조의 크기를 알 수 있습니다. 그래파이트의 경우에는 1582 wave number에서 나타납니다. 대체적으로 합성한 SWNT, 혹은 CNT의 라만스펙트럼에서 D-밴드의 intensity가 낮고, G-band가 sharp할수록 잘 균일한 물질로 합성된 것으로 판정합니다. JACS의 논문 2편과 라만 제작사에서 제공한 자료를 첨부합니다. 도움이 될것입니다.
    > 안녕하세요. 석사 학생인데요.. 카본블랙과 카본나노튜브를 가지고 실험을 하고있습니다. > > 카본블랙과 나노튜브는 같은 카본 구조로 비슷한 영역에서 두개의 피크가 나타나는데요.. 그중 낮은 영역의 것이 d-band라하고 높은 영역의 것을 g-band라 하더라구요... > > 그런데 이것이 무엇인지 잘 모르겠습니다. 이것에 대해 알고싶습니다. > > 그리고 두가지 물질의 피크가 정확하게 같지 않게 나오는데 그 이유가 무엇인지 알고싶습니다. > > 라만에 대한 배경지식이 부족해서 그럽니다. > > 부탁드리겠습니다. 이 분야의 전문가는 아니지만, 문헌에서 배운 내용을 알려드리겠습니다. sp^2 혼성결합을 하는 탄소물질에서 1200~1850 wave number범위에서 D-밴드와 G-밴드가 나타납니다. 비교적 broad하게 퍼진 D-밴드는 대략 1300~1370 wave number에서 나타나며, G-밴드는 대체로 1580~1600 wave number부근에서 나타납니다. D-밴드는 disordered sp^2 탄소와 탄소의 vacancy, 치환형 결함, 결정등의 시매트리가 깨어지는 결함이 있을때 나타난다고 알려져 있습니다. 저도 잘은 모르겠지만, D-밴드의 위치가 excitation과 phonon mode의 wave vector에 따라서 바뀐다고 설명하고 있는 것으로 보아 전반적인 탄소구조의 symmetry를 설명하고 있는 것 같습니다. 따라서, G-밴드와의 intensity 비는 합성된 SWNT에서 원하지 않는 상이 형성된 정도를 나타내는 지표로서 사용됩니다. G-밴드는 sp^2결합으로 구성된 탄소의 실린더 형태의 구조에 의해서 나타난다고 합니다. 즉, well-ordered 된 CNT나 SWNT의 경우에는 sharp하고 높은 inensity로 나타나며, 피크의 위치에 따라 구조의 크기를 알 수 있습니다. 그래파이트의 경우에는 1582 wave number에서 나타납니다. 대체적으로 합성한 SWNT, 혹은 CNT의 라만스펙트럼에서 D-밴드의 intensity가 낮고, G-band가 sharp할수록 잘 균일한 물질로 합성된 것으로 판정합니다. JACS의 논문 2편과 라만 제작사에서 제공한 자료를 첨부합니다. 도움이 될것입니다.
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