中科院半导体所的谭平恒研究员
谭平恒研究员一直从事各种新型纳米材料的光学性质研究,使用拉曼光谱已经将近20年了,据其介绍,他基本上百分之百的研究工作都与拉曼相关。
拉曼是材料科学领域必不可少的研究手段
对于目前备受关注的二维材料,谭平恒研究员说,现在二维材料有很多种,可以是半导体、绝缘体、金属、超导体等,但是现在大家研究比较多的还是集中在石墨烯、硼氮化合物、金属硫簇化合物等。
据介绍,以前材料领域研究更多的是体材料、量子点和一维材料,研究二维材料是很困难的事情。随着石墨烯的出现,二维材料的研究发生了翻天覆地的变化。比如,以前大家只知道石墨层间相互作用很弱,可以用来做铅笔,很少有人想到把单层石墨烯单独拿出来做研究。而随着研究的进展,石墨烯的层数、层与层之间的堆垛方式及角度、层间相互作用等给科研提供了无穷的可能性,同时也对材料的性能产生了很大的影响。
而拉曼光谱是物质的非弹性散射光谱,能够提供丰富的材料结构信息,已经成为研究材料物理性质,鉴别材料成分的基本手段,同时也是必不可少的一种有力工具。
仪器元器件性能需进一步提升
不过,谭平恒研究员也谈到,现在还有很多有关二维材料的研究受限于仪器设备的水平。据其介绍,从整体上来说,拉曼光谱仪已经发展到一定的水平了,但是一些光学器件的性能限制了仪器的某些应用,因此仪器元器件本身的性能还需要提升。比如,拉曼滤光片现在做的好的也就能做到325nm,再往下,包括紫外、深紫外波段的研究,拉曼滤光片还存在比较大的问题。一旦这些滤光片能制备的更好,拉曼还会有突飞猛进的进步。
在时间分辨方面,还需要一些新的技术去测量超快时间分辨的拉曼光谱。另外,还要根据需要发展一些特殊性能的拉曼光谱仪。
此外,现在很多大学里已经购买了一些科研级别的拉曼光谱仪,很多用户用这些科研级别的仪器只能得到一个结果,对仪器原理的了解非常少。而对于教学来说,就需要学生了解仪器的原理,每一个部件是如何工作的,究竟起到什么作用,什么样的仪器配置更好等,这种需求不仅对仪器的稳定性等有要求,仪器的价格还不能太贵。因此,从教学的角度来说,这也是仪器的一个发展方向。
对本次会议的评价
对本次会议(第三届国际拉曼高峰论坛),谭平恒研究员还谈了自己的看法。据其介绍,厂商举办这种专家交流会对促进科学技术的交流和行业的发展非常有帮助。此次会议与一般的学术会议不同,它聚焦目前拉曼最热门和极具潜力的研究领域,比如,SERS&TERS肯定是目前拉曼领域最热门的领域,材料是拉曼的一大主力研究领域,而对于生命科学而言,虽然国内还只是刚刚开始,不过这是以后的发展趋势,所以本次会议也将其作为一天的主题,以开拓大家的视野。
而现在很多学术会议都要平衡学科的研究内容和方向,不可以如此“自由”的选择会议的主题,即使再冷门的研究也要选出研究代表,因为从学科发展的角度来说,这是非常必要的,但是它不并不代表该领域研究的主流方向或广大科研工作者的需求。
而其实,这样的一个会议与厂商用户会也不一样,一般来说,某一厂商的用户会都是由厂商介绍仪器和技术,该厂商的用户来介绍研究进展,但是,本次会议本着学术交流的目的,很多报告人并不是HORIBA的用户。