采用基于第一性原理的赝势平面波方法,对3个不同密度(2.6,2.9和3.2 g·cm-3)非晶碳结构的振动态密度和振动拉曼光谱进行了研究.结构模型由快速"液体-淬火"方法模拟得到,振动频率和本征模由线性响应理论决定,拉曼耦合张最由有限电场方法计算.计算结果表明:当密度从2.6增加到3.2 g·cm-3时,sp3碳含量从50%增加到84.4%,G峰向高频区偏移,D峰和G峰的强度之比ID/IG减小,T峰向低频区偏移且T峰和G峰的强度之比IT/IG增大.该结果与实验结果显示出很好的一致性.依据原子振动的分析结果证实:拉曼光谱的G峰和D峰均来自于sp2碳原子的振动贡献,且G峰是由任何成对的sp2碳原子的伸缩振动产生的,T峰来自于sp3杂化碳原子的振动贡献,G峰和T峰峰位随结构的色散是由键长变化导致的.
第一性原理 非晶碳薄膜 拉曼光谱 振动态密度