[发明专利]石墨烯的面内双向应变检测方法和装置

权利要求书

1.一种石墨烯的面内双向应变检测方法，其特征在于，所述方法包括：

获取被测石墨烯样品和背散射偏振拉曼系统；

设定所述被测石墨烯样品在所述背散射偏振拉曼系统下的样品坐标系；

获取所述被测石墨烯样品的参量，所述参量包括晶向角、主应变角、声子变形势系数和无应变G峰拉曼频移；

设定所述背散射偏振拉曼系统的入射光偏振角和散射光偏振角，其中，所述入射光偏振角包括第一入射光偏振角和第二入射光偏振角，所述散射光偏振角包括第一散射光偏振角和第二散射光偏振角；

设定所述被测石墨烯样品的被测点；

采用所述背散射偏振拉曼系统，以所述入射光偏振角和所述散射光偏振角获取所述被测点的G峰拉曼频移增量，其中，以所述第一入射光偏振角和所述第一散射光偏振角获取的所述被测点的所述G峰拉曼频移增量为第一G峰拉曼频移增量，以所述第二入射光偏振角和所述第二散射光偏振角获取的所述被测点的所述G峰拉曼频移增量为第二G峰拉曼频移增量；

根据所述G峰拉曼频移增量与第一主应变和第二主应变之间的线性关系、所述入射光偏振角、所述散射光偏振角、所述声子变形势系数、所述无应变G峰拉曼频移、所述被测点的所述G峰拉曼频移增量，得到所述第一主应变和所述第二主应变；

其中，所述第一主应变不小于所述第二主应变，所述晶向角为所述被测石墨烯样品的晶向X轴在所述样品坐标系X′轴下的方位角，所述主应变角为所述第一主应变在所述样品坐标系下的方位角，所述入射光偏振角为所述背散射偏振拉曼系统的入射光起偏方向在所述样品坐标系下的方位角，所述散射光偏振角为所述背散射偏振拉曼系统的散射光检偏方向在所述样品坐标系下的方位角。

2.根据权利要求1所述的石墨烯的面内双向应变检测方法，其特征在于，所述G峰拉曼频移增量与所述第一主应变和所述第二主应变之间的线性关系通过以下公式实现：

其中，为所述晶向角，Λ、Γ为所述声子变形势系数，θ为所述入射光偏振角，γ为所述散射光偏振角，ω₀为所述无应变G峰拉曼频移，Δω为所述被测点的G峰拉曼频移增量，ε₁为所述第一主应变，ε₂为所述第二主应变。

3.根据权利要求2所述的石墨烯的面内双向应变检测方法，其特征在于，所述根据所述G峰拉曼频移增量与第一主应变和第二主应变之间的线性关系、所述入射光偏振角、所述散射光偏振角、所述声子变形势系数、所述无应变G峰拉曼频移、所述被测点的所述G峰拉曼频移增量，得到所述第一主应变和所述第二主应变包括：

根据下式计算所述第一主应变和所述第二主应变：

其中，为所述晶向角，Λ、Γ为所述声子变形势系数，ω₀为所述无应变G峰拉曼频移，Δω₁为所述第一G峰拉曼频移增量，Δω₂为所述第二G峰拉曼频移增量，θ₁为所述第一入射光偏振角，θ₂为所述第二入射光偏振角，γ₁为所述第一散射光偏振角，γ₂为所述第二散射光偏振角，ε₁为所述第一主应变，ε₂为所述第二主应变。

4.根据权利要求1所述的石墨烯的面内双向应变检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

若设定所述第一入射光偏振角θ₁与所述第一散射光偏振角γ₁为θ₁＝γ₁且所述第二入射光偏振角θ₂与所述第二散射光偏振角γ₂为θ₂＝γ₂且则所述第一主应变和所述第二主应变的应变解耦表达式通过以下公式实现：

其中，Λ、Γ为所述声子变形势系数，ω₀为所述无应变G峰拉曼频移，Δω₁为所述第一G峰拉曼频移增量，Δω₂为所述第二G峰拉曼频移增量，ε₁为所述第一主应变，ε₂为所述第二主应变。