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圆二色性光谱(CD)-东谱实验室

原理:以交替的左旋和右旋圆偏振光照射样品,测量样品对两种圆偏振光吸收的差异,即圆二色性信号随波长的变化。该信号来源于材料的手性结构或磁有序诱导的电子态对称性破缺,反映基态到激发态跃迁的选择定则对光子自旋的依赖。

具体测试对象:

手性钙钛矿薄膜及单晶、拓扑绝缘体薄膜

二维过渡金属硫族化合物手性结构、手性有机-无机杂化半导体

磁性半导体量子点、手性金属-有机框架材料、自旋过滤手性分子修饰半导体表面等

 

1 项目介绍

原理:以交替的左旋和右旋圆偏振光照射样品,测量样品对两种圆偏振光吸收的差异,即圆二色性信号随波长的变化。该信号来源于材料的手性结构或磁有序诱导的电子态对称性破缺,反映基态到激发态跃迁的选择定则对光子自旋的依赖。

作用:表征材料的手性光学响应及自旋极化电子态结构,可鉴别半导体中手性诱导的自旋选择效应,评估手性材料对圆偏振光的吸收选择性,为手性自旋电子学器件的光学活性评价及圆偏振光电探测器材料设计提供光谱判据。

 

2 样品要求

样品可为薄膜、溶液或单晶,薄膜须沉积于紫外-可见透光衬底上,溶液须使用对圆偏振无吸收的溶剂。样品须具有足够的光学透明度,吸收强度须在仪器动态范围内。手性样品须避免外消旋化或手性反转。测试须在氮气或惰性气氛中进行以抑制光氧化。测量须扣除溶剂和衬底空白背景。

 

3 常见问题

3.1吸收峰饱和导致谱形失真。

高浓度或厚膜样品在吸收峰处吸光度超出仪器线性响应上限,CD谱峰形出现截顶或展宽,与真实谱形严重偏离,且不同波长处饱和程度差异会扭曲相对峰强比。须控制样品浓度或厚度使全波段吸光度低于1.0,并验证CD信号与浓度的线性依赖性。

3.2样品散射引起的虚假CD信号。

多晶薄膜或粉末悬浮液的光散射使透射光部分退偏,散射光与透射光在探测器端混合,产生非吸收来源的偏振畸变,叠加于真CD信号之上。须在参比光路中加入相同散射介质做空白校正,或采用积分球收集所有透射光以消除散射偏振效应。


圆二色性光谱(CD)-东谱实验室
原理:以交替的左旋和右旋圆偏振光照射样品,测量样品对两种圆偏振光吸收的差异,即圆二色性信号随波长的变化。该信号来源于材料的手性结构或磁有序诱导的电子态对称性破缺,反映基态到激发态跃迁的选择定则对光子自旋的依赖。
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