Published September 26, 2014
| Version v1
Publication
Open
Theory of Spatial Coherence in Near-Field Raman Scattering
- 1. Universidade Federal de Minas Gerais
- 2. University of Rochester
- 3. ETH Zurich
Description
A theoretical study describing the coherence properties of near-field Raman scattering in two- and one-dimensional systems is presented. The model is applied to the Raman modes of pristine graphene and graphene edges. Our analysis is based on the tip-enhanced Raman scheme, in which a sharp metal tip located near the sample surface acts as a broadband optical antenna that transfers the information contained in the spatially correlated (but nonpropagating) near field to the far field. The dependence of the scattered signal on the tip-sample separation is explored, and the theory predicts that the signal enhancement depends on the particular symmetry of a vibrational mode. The model can be applied to extract the correlation length Lc of optical phonons from experimentally recorded near-field Raman measurements. The coherence properties of optical phonons have been broadly explored in the time and frequency domains, and the spatially resolved approach presented here provides a complementary methodology for the study of local material properties at the nanoscale.4 MoreReceived 28 March 2014DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevX.4.031054This article is available under the terms of the Creative Commons Attribution 3.0 License. Further distribution of this work must maintain attribution to the author(s) and the published article's title, journal citation, and DOI.Published by the American Physical Society
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يتم تقديم دراسة نظرية تصف خصائص التماسك لتشتت رامان في المجال القريب في أنظمة ثنائية الأبعاد وأحادية البعد. يتم تطبيق النموذج على أوضاع رامان من الجرافين البكر وحواف الجرافين. يعتمد تحليلنا على مخطط رامان المعزز بالطرف، حيث يعمل طرف معدني حاد يقع بالقرب من سطح العينة كهوائي بصري عريض النطاق ينقل المعلومات الواردة في الحقل القريب المرتبط مكانيًا (ولكن غير المنتشر) إلى الحقل البعيد. يتم استكشاف اعتماد الإشارة المشتتة على فصل العينة الطرفية، وتتنبأ النظرية بأن تعزيز الإشارة يعتمد على التماثل الخاص للوضع الاهتزازي. يمكن تطبيق النموذج لاستخراج طول الارتباط Lc للفونونات الضوئية من قياسات رامان المسجلة تجريبيًا. تم استكشاف خصائص التماسك للفونونات الضوئية على نطاق واسع في مجالات الوقت والتردد، ويوفر النهج المحلول مكانيًا المعروض هنا منهجية تكميلية لدراسة خصائص المواد المحلية على المقياس النانوي .4 MoreReceived 28 March 2014DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevX.4.031054 هذه المقالة متاحة بموجب شروط رخصة المشاع الإبداعي 3.0. يجب أن يحافظ التوزيع الإضافي لهذا العمل على إسناده إلى المؤلف(المؤلفين) وعنوان المقالة المنشورة والاقتباس من المجلة و DOI التي نشرتها الجمعية الفيزيائية الأمريكيةTranslated Description (French)
Une étude théorique décrivant les propriétés de cohérence de la diffusion Raman en champ proche dans des systèmes bidimensionnels et unidimensionnels est présentée. Le modèle est appliqué aux modes Raman du graphène vierge et des arêtes de graphène. Notre analyse est basée sur le schéma Raman à pointe améliorée, dans lequel une pointe métallique tranchante située près de la surface de l'échantillon agit comme une antenne optique à large bande qui transfère l'information contenue dans le champ proche spatialement corrélé (mais non propagant) au champ lointain. La dépendance du signal diffusé sur la séparation pointe-échantillon est explorée, et la théorie prédit que l'amélioration du signal dépend de la symétrie particulière d'un mode vibrationnel. Le modèle peut être appliqué pour extraire la longueur de corrélation Lc des phonons optiques à partir de mesures Raman en champ proche enregistrées expérimentalement. Les propriétés de cohérence des phonons optiques ont été largement explorées dans les domaines temporel et fréquentiel, et l'approche résolue spatialement présentée ici fournit une méthodologie complémentaire pour l'étude des propriétés locales des matériaux à l'échelle nanométrique.4 MoreReceived 28 mars 2014DOI : https://doi.org/10.1103/PhysRevX.4.031054Cet article est disponible sous les termes de la licence Creative Commons Attribution 3.0. La distribution ultérieure de ce travail doit maintenir l'attribution à l'auteur ou aux auteurs et le titre de l'article publié, la citation de la revue et le DOI.Publié par l'American Physical SocietyTranslated Description (Spanish)
Se presenta un estudio teórico que describe las propiedades de coherencia de la dispersión Raman de campo cercano en sistemas bidimensionales y unidimensionales. El modelo se aplica a los modos Raman de grafeno prístino y bordes de grafeno. Nuestro análisis se basa en el esquema Raman de punta mejorada, en el que una punta metálica afilada ubicada cerca de la superficie de la muestra actúa como una antena óptica de banda ancha que transfiere la información contenida en el campo cercano espacialmente correlacionado (pero que no se propaga) al campo lejano. Se explora la dependencia de la señal dispersa en la separación punta-muestra, y la teoría predice que la mejora de la señal depende de la simetría particular de un modo vibracional. El modelo se puede aplicar para extraer la longitud de correlación Lc de fonones ópticos de mediciones Raman de campo cercano registradas experimentalmente. Las propiedades de coherencia de los fonones ópticos se han explorado ampliamente en los dominios de tiempo y frecuencia, y el enfoque de resolución espacial presentado aquí proporciona una metodología complementaria para el estudio de las propiedades de los materiales locales a nanoescala.4 MásRecibido el 28 de marzo de 2014DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevX.4.031054Este artículo está disponible bajo los términos de la Licencia Creative Commons Attribution 3.0. La distribución adicional de este trabajo debe mantener la atribución al autor(es) y el título del artículo publicado, la cita de la revista y el DOI.Published by the American Physical SocietyFiles
PhysRevX.4.031054.pdf
Files
(1.1 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:18854ece0a0b35a6b419f90120a09966
|
1.1 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- نظرية التماسك المكاني في نثر رامان في الحقل القريب
- Translated title (French)
- Théorie de la cohérence spatiale dans la diffusion Raman en champ proche
- Translated title (Spanish)
- Teoría de la coherencia espacial en la dispersión Raman de campo cercano
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2963521698
- DOI
- 10.1103/physrevx.4.031054
References
- https://openalex.org/W121855435
- https://openalex.org/W1643106262
- https://openalex.org/W1986630626
- https://openalex.org/W1999773779
- https://openalex.org/W2007482718
- https://openalex.org/W2015715335
- https://openalex.org/W2020731644
- https://openalex.org/W2030132025
- https://openalex.org/W2031688739
- https://openalex.org/W2044777790
- https://openalex.org/W2062894061
- https://openalex.org/W2064100399
- https://openalex.org/W2069942133
- https://openalex.org/W2073809508
- https://openalex.org/W2074880343
- https://openalex.org/W2074933194
- https://openalex.org/W2077628272
- https://openalex.org/W2082584908
- https://openalex.org/W2084317181
- https://openalex.org/W2085288978
- https://openalex.org/W2112952654
- https://openalex.org/W2153110626
- https://openalex.org/W2315854084
- https://openalex.org/W2317575774
- https://openalex.org/W3104058323
- https://openalex.org/W3105160989
- https://openalex.org/W4255084180
- https://openalex.org/W577252877