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탄소, 2D 물질 및 나노기술

라만 분광기는 탄소 소재의 수많은 구조물 연구와 현재 알려진 많은 2D 물질을 연구하는 데 사용할 수 있는 가장 중요한 분석 도구입니다.

라만 분광법으로 그래핀, 탄소 나노튜브(CNT), 흑연, 다이아몬드 및 다이아몬드 유사 탄소(DLC) 등을 포함한 모든 형태의 탄소를 식별할 수 있습니다. MoS2, hBN 및 WSe2 등의 2D 물질도 연구할 수 있습니다.

탄소계 물질을 사용하는 광범위한 소비자용 제품과 미래 기술을 향한 2D 물질 전망이 라만 분광기의 핵심 활용 분야입니다.

모든 형태의 탄소 분석

Renishaw 라만 시스템은 탄소 재료의 품질을 연구, 개발 및 제어하는 데 사용되고 있습니다. 다음과 같은 특성을 판별할 수 있습니다.

  • 그래핀 층 수, 결점, 도핑 및 압력
  • 다이아몬드성 탄소(DLC) 두께와 혼합형 성분(sp2sp3)
  • 탄소 나노튜브(CNT) 직경 및 기능 분류
  • 다이아몬드 응력, 순도 및 원산(합성 또는 천연)
  • C60 및 기타 풀러렌의 특성
  • 비정질 탄소의 구조적 조성 성분

단층 및 박막 분석

가장 주목받는 신소재 중 일부는 단일 또는 몇 개 정도의 원자층으로만 구성됩니다. Renishaw 라만 시스템의 민감도는 그러한 형태의 탄소를 쉽게 빠르게 식별하여 분석할 수 있는 수준으로 탁월합니다.

구리 호일에서 성장한 CVD 그래핀 분석

Renishaw의 LiveTrack초점 추적 기술은 평평하지 않은 큰 영역을 매핑할 때도 샘플 초점을 유지합니다.

나노 테크놀로지

Renishaw inVia 칸포칼 라만 현미경높은 공간 분해능은 그래핀이나 CNT 등의 나노물질 구조와 결함 연구에 적합한 품질입니다.

Renishaw는 스캐닝 프로브 현미경(예: 원자력 현미경)에 라만 분석 기능을 결합할 수 있습니다. 이러한 시스템은 SPM/AFM으로 산출한 우수한 공간 분해능 지형 및 속성 정보에 화학적 분석 기능을 추가합니다. 또한 나노미터 스케일 라만 화학물질 정보를 산출하기 위해 팁 강화 라만 분광법(TERS)도 이용할 수 있습니다.

모든 스펙트럼 종합

Renishaw의 싱크로스캔은 우수한 분해능의 광범위한 스펙트럼을 생성합니다. 전체 라만 및 광발광 범위를 포괄하는 데이터 수집이 간편하고 빠르게 이루어집니다. 예를 들면 다음 작업을 수행할 수 있습니다.

  • G 및 2D 밴드를 모두 사용하여 탄소 나노튜브 RBM(Radial Breathing Mode) 보기
  • 다이아몬드의 결점 및 라만 스펙트럼과 연관된 광발광 특성 연구

손상 없이 추가 신호

DLC와 같은 일부 박막 탄소 필름은 강력한 출력 밀도의 레이저에 손상될 수 있습니다. Renishaw의 선형 초점 레이저 발광 기술을 이용하면 총 레이저 출력은 유지하면서 출력 밀도를 낮출 수 있습니다. 샘플을 손상시키지 않고도 고품질 데이터를 신속하게 수집할 수 있습니다.

품질 보증

Renishaw는 20년 이상 탄소 재료의 품질 검증을 위해 시스템을 공급해오고 있습니다. 해당 시스템은 재료의 품질을 빠르고 정확하게 검사하기 위해 전 세계적으로 널리 사용되고 있습니다. 

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Oxford Instruments와 함께 진행한 공동 웨비나 시청

그래핀을 넘어 2D 물질의 성장과 특성화

과거 10년 동안 진행되어 온 그래핀의 물리적 특성과 기술에 대한 조사가 유사한 구조의 반 데르 발스 구조계 대규모 물질에 대한 연구로 이어졌습니다.

큰 주목을 받고 있는 이러한 등급의 물질 중 하나는 전자와 광전자 분야에서 엄청난 잠재력을 보여준 전이금속 칼코지나이드계(TMDC: Transition Metal DiChalcogenides)입니다. 이 웨비나에서는 최근 2D 물질의 발전과 라만 특성화(캐릭터리제이션)에 초점을 맞추며 프로세스 엔지니어링과 물질 특성화 간 상호 작용에 대해 자세히 설명합니다.

웨비나는 두 가지 주제로 진행됩니다.
2D 물질과 헤테로 구조의 특성화 - Tim Batten 박사, Renishaw, UK
2D 물질과 헤테로 구조의 증착 - Ravi Sundaram 박사, Oxford Instruments, UK

웨비나 시청

실제 사용 중인 그래핀 라만 지도 보기

이미지 갤러리

  • StreamHR™ Rapide image of graphene
  • AFM image of a graphene flake with Raman spectra from far-field and TERS measurements.
  • White light and Raman images of graphene
  • White light and Raman images of diamond film
  • Raman and photoluminescence images of diamond film
  • Raman image of a carbon nanotube

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이 응용 분야 또는 이곳에서 언급하지 않은 응용 방법에 대한 자세한 정보가 필요하면 Renishaw 응용 팀에 문의하십시오.

최근 탄소, 2D 물질 및 나노기술 소식

미국 콜로라도 대학교 볼더 캠퍼스, 라만 분광기와 나노압입 결합

콜로라도 대학교 볼더 캠퍼스의 생물 역학 및 생체 모방 기술 연구소에서 Renishaw inVia™ 칸포칼 라만 현미경을 사용하여 생물학 조직과 바이오소재 특성을 연구합니다. 이 시스템은 미국 미니애폴리스 소재 Hysitron Inc의 나노인덴터 시스템과 함께 작동하여 샘플에 대한 화학 및 기계 조합 정보를 제공했습니다.

New Plasma Technologies에서 품질 관리 분석에 Renishaw inVia 사용

러시아 모스크바에 기반을 둔 New Plasma Technologies(NPT)에서 물질의 구조 및 화학적 특성에 대한 비파괴 연구에 Renishaw의 inVia 칸포칼 라만 현미경을 사용합니다.

메사추세츠주 보스턴 대학에서 2D 물질 연구에 Renishaw 라만 시스템 사용

1839년에 설립된 보스턴 대학교는 재학생 수가 33,000명이 넘습니다. 대학의 전기컴퓨터 공학과 부설 연구소로 OCN(Optical Characterization and Nanophotonics) 연구소가 있습니다. 여기에서 나노 규모의 솔리드 스테이트 및 생물학적 현상 연구에 개발 및 응용, 첨단 광학 특성 기술 연구에 주력하고 있습니다.

Casiraghi 팀에서 그래핀 연구에 라만 기술 사용

Cinzia Casiraghi 박사는 영국 맨체스터 대학교 화학과에서 그래핀과 탄소 나노구조 연구팀을 이끌고 있습니다. 그녀는 탄소 나노구조체의 특성과 구조에 대한 정량적 정보를 도출하기 위해 라만 분광기를 사용하는 연구팀인 Casiraghi 팀을 운영하고 있습니다.