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高圧力によるグラファイトの構造変化を解明するために、ラマン散乱を用いる方法について検討を行った。本研究では、グラファイトのラマン散乱について解釈を進めるとともに、高圧下におけるグラファイトのラマンスペクトル測定を行い、圧力がグラファイトのラマン散乱に及ぼす影響について検討した。まず、グラッシーカーボンに対して高いS/N比のラマンスペクトル測定を行い、これまでに解釈ができなかった2ndオーダ領域のいくつかのラマンバンドについて、それらを状態密度による倍音および結合音バンドとして説明できる新しい基本バンドを見出した。ついで、ダイヤモンドアンビル高圧装置圧力室に置かれたグラファイト試料のラマンスペクトルを測定するために、ダイヤモンドアンビルによる平行平面収差を補正した対物レンズ、ノッチフィルター付モノクロメーター、および冷却CCDを用いて顕微鏡ラマン測定装置を構成し、この装置を用いて圧力室に入れた高配向熱分解黒鉛(HOPG)ベ-サル面の1stおよび2ndオーダ領域のラマンスペクトルを測定した。ダイヤモンドおよび圧力媒体からのラマン散乱の影響により、すべての状態密度に起因するバンドを見出すことはできなかったが、励起波長514.5、488.0、457.9nmを用いて圧力3.3GPaまでのHOPGのラマンスペクトルを測定し、次のような結果を得た。1.E_<2g>バンドおよび〜1360cm^<-1>バンド(D)の倍音バンド(2D)ともに圧力の増大により高波数側にシフトし、2Dバンドのピーク位置の圧力依存の場合はE_<2g>バンドの約3倍である。2.測定した圧力範囲において2Dバンドの波長依存性には大きな変化は見られないが、圧力の増大により波長依存の度合が僅かに大きくなる傾向にあるように思われる。3.2Dバンドはその圧力依存の度合がE_<2g>バンドのものよりもかなり大きく、さらに波長依存性を有することから圧力によるグラファイトの構造変化の解明に重要なバンドである。
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