O spektroskopii ramanowskiej – ich pasji, ale nie jedynej… Bo także o fotografii, skrzypcach i oczywiście kawie, którą mogą przebadać swoją ulubioną metodą, czyli wspomnianym Ramanem, opowiadają nasi stypendyści: Jakub Jagiełło i Artur Dobrowolski z Grupy Badawczej Technologie SiC.
Jesteście stypendystami w Łukasiewicz – IMiF, ale poza pracą badawczą prowadziliście ostatnio (z inicjatywy dr Kingi Kościewicz) również zajęcia dla studentów Wydziału Inżynierii Materiałowej z Politechniki Warszawskiej. Czy uczestniczą w nich osoby, które cokolwiek wiedzą na ten temat, czy wprowadzacie ich od samego zera w świat Waszych metod badawczych?
Artur: Przyznam, że słuchacze byli zorientowani w temacie, dlatego odbiór treści, którą chcieliśmy przekazywać, był łatwiejszy.
Ale też zawsze staramy się, nawet jak to są jakieś bardziej poważne tematy, unikać zbędnego wnikania w skomplikowane szczegóły. Raczej staramy się przestawić całą otoczkę i to, co jest widoczne. A później, jeśli ktoś się dopytuje, to gdzieś to wszystko rozszerzamy.
Kuba: Oczywiście, studenci mieli orientację w metodzie, którą się zajmujemy. Dziwnie być po drugiej stronie i prowadzić jakiś wykład, dlatego staraliśmy się raczej używać takich słów, zwrotów, żeby przekaz miał formę bardziej popularnonaukową. Używaliśmy prostego języka, żeby każdy mógł zrozumieć i… nie zasnął.
No dobrze, a czym w ogóle jest ta cała spektroskopia ramanowska, którą się zajmujecie?
Artur: Układy wykorzystujące oddziaływanie światła z materią stanowią obszerną dziedzinę metod badawczych. Są to mikroskopy, spektroskopy, spektrometry.
Obrazowanie polega na różnych sposobach oddziaływania światła o różnej długości (podczerwień, światło z zakresu widzialnego, ultrafiolet i inne zakresy promieniowania elektromagnetycznego) z materią. W przypadku spektroskopii ramanowskiej jest to efekt rozpraszania nieelastycznego światła, czyli rozpraszania, w którym światło zmienia swoją energię na skutek interakcji z drganiami materiału (np. drganiami sieci krystalicznej w materiałach krystalicznych). Produktem takiego pomiaru jest widmo, w którym widoczne są mody konkretnych drgań, pozwalające na identyfikację materiału i jego właściwości.
Kuba: Spektroskopia ramanowska głównie kojarzy się z pojedynczym widmem i identyfikacją związków chemicznych. W naszej pracy promujemy wykorzystanie tej metody do obrazowania powierzchni i dużej statystyki, która pozwala na lepsze zrozumienie próbki.
Używacie tej metody do badania grafenu?
Kuba: Tak, głównie badamy grafen na różnych podłożach, a także homoepitaksjalne warstwy węglika krzemu (SiC) ze względu na charakter naszej Grupy Badawczej, chociaż wachlarz możliwości pomiarowych jest szeroki. Można badać związki we wszystkich stanach skupienia. Ważnym aspektem jest to, że jest to nieinwazyjna metoda badania materiałów i w przypadku materiałów dla elektroniki nie wymaga specjalnej preparatyki próbek.
Artur: Jest bardzo dużo materiałów używanych w elektronice, a spektroskopia ramanowska nadaje się do ich charakteryzacji. Dzięki temu udaje się uzyskać szeroki zakres informacji, które są potrzebne do określania przydatności danego materiału w określonych zastosowaniach. Zatem nie tylko grafen, ale i (inne) materiały półprzewodnikowe.