La spectroscopie Raman est utilisée dans de nombreux domaines variés. Elle peut être utilisée dans toute application nécessitant une analyse et une imagerie chimiques microscopiques non destructives. Que l'objectif soit des données qualitatives ou quantitatives, l'analyse Raman fournit des informations clés facilement et rapidement. Elle permet de caractériser rapidement la composition chimique et la structure d'un échantillon, qu'il soit solide, liquide, gazeux, gel, suspension ou poudre.
La discussion ci-dessous met en évidence certains domaines clés dans lesquels l’utilisation de Raman est bien établie et sa valeur grandement appréciée.
Produits pharmaceutiques et cosmétiques
Géologie et minéralogie
Matériaux en carbone
Semiconducteurs
Sciences de la vie
Spectres de TiO2
Dans la plupart des cas, la diffusion Raman est sensible à la phase du matériau, au polymorphisme et à la forme solide. Ainsi, même si deux matériaux ont des formules chimiques identiques, leur structure cristalline ou leur phase différente donnent souvent lieu à des spectres distincts. Les changements de phase sont souvent clairement distingués au sein du spectre, mais d'autres différences structurelles, comme le polymorphisme, ne se révèlent que par des variations spectrales très subtiles. Dans ce cas, il est souvent nécessaire de travailler avec une résolution spectrale élevée pour caractériser avec certitude les changements mineurs.
Spectres du silicium polycristallin (rouge) et monocristallin (vert). Analyse de la cristallinité d'un matériau.
Dans la plupart des cas, la diffusion Raman est sensible au degré de cristallinité d'un échantillon. Un matériau cristallin produit généralement un spectre avec des pics Raman très nets et intenses, tandis qu'un matériau amorphe présente des pics Raman plus larges et moins intenses. Ces deux états (par exemple, totalement amorphe ou totalement cristallin) peuvent être considérés comme des extrêmes spectraux, et le spectre Raman d'un état intermédiaire (par exemple, partiellement cristallin) présente des caractéristiques intermédiaires en termes d'intensité et de largeur (netteté) des pics. Les différences entre les états intermédiaires peuvent être subtiles, et il est souvent utile de disposer d'une haute résolution spectrale afin de caractériser avec certitude les variations spectrales mineures.
Grâce à des routines logicielles d'ajustement des pics, il est possible de calculer avec précision la largeur et l'intensité des pics, qui peuvent ensuite être utilisés, avec étalonnage et comparaison avec d'autres techniques, comme mesure quantitative de la cristallinité. Une analyse similaire des cartes Raman permet de produire des images du degré de cristallinité.
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