二维材料具有优异的电子、光学和力学性能，具有很高的科学价值和巨大的应用潜力。拉曼光谱已经被证明是一种快速、方便和非破坏性的技术，可以在实验室和大规模生产的规模上表征2DMs的基本性质。
拉曼光谱技术表征二维材料的应用研究
上个世纪，层状材料得到了广泛的研究。然而在Novoselov等人将具有原子厚度的真正二维材料(2DMs)石墨烯剥离之前，层状材料的单层成分是无法达到的。石墨烯具有许多非凡的特性，它的发现激发了人们对二维材料(2DMs)的巨大兴趣，其范围广泛，从绝缘体、拓扑绝缘体、半导体、半金属和金属到超导体。各种2DMs合成的最新进展为基础科学现象的研究提供了机会和多功能平台，如无质量狄拉克费米子、超导体、铁磁性、半整数量子霍尔效应，以及在高端电子、自旋电子学、光电子、能量收集和柔性电子等方面的潜在应用。由于厚度超薄，2DMs的能带结构、晶格振动和电子-声子相互作用等特性对制备方法、尺寸、衬底、成分、厚度、掺杂、缺陷、空位、应变、晶体相等都很敏感。此外，最近的研究进展为研究垂直范德华异质结构(vdWHs)的不同寻常的特性和特殊的器件性能，这种异质结构是基于通过vdW相互作用将2dm按精确顺序逐层垂直叠加而成的。vdWHs不受晶格匹配和制造兼容性的限制，结合了不同2dm的优点，为新功能的设计提供了巨大的机会。为了识别2DMs和vdWHs的各种基本性质，需要一种方便的原位表征技术。
在众多的表征方法中，拉曼光谱是一种快速、无损的表征方法，具有较高的空间和光谱分辨率，在实验室和大规模生产中都很适用。一般来说，2DMs中晶格振动(即声子)的拉曼峰具有几个突出的特征，包括线的形状、峰的位置(Pos)、半最大值处的全宽度(FWHM)和强度(I)，这些特征包含了描述2DMs的物理和化学性质的有用信息，如量子干涉、声子频率、中间态和拉曼过程的衰减率、电子-声子耦合、电子态等。根据晶格振动的原子位移，在2DMs中有两种拉曼模，层内模和层间模，分别来源于层内化学键和层间vdW相互作用。层内拉曼模的特征提供了组成和结构相的信息。它们对外界扰动的响应为研究2DMs的基本性质提供了机会，如声子非谐性的温度依赖性、电子-声子耦合(EPC)和热膨胀、epc的静电掺杂依赖性、弹性常数的应变依赖性、声子约束效应的缺陷浓度依赖性、费米速度的磁场依赖性和多体效应、激发能(Eex)依赖于带结构、双共振拉曼过程、层间EPC和声子色散。层间拉曼模包括层-层振动，其中每一层可以视为一个整体单元，在拉曼光谱中称为线性链模型(LCM)。低频拉曼技术，可以很容易地观测到2dm的层间拉曼模，它对2DM片的厚度和堆积顺序高度敏感。LCM还可以扩展到vdWHs，用于研究界面耦合和跨维EPC。
此外，vdWHs中周期势诱导的moiré模式导致成分的非中心层内声子被折叠回布里渊带(BZ)的中心，如扭曲多层石墨烯(tMLG)中的R和R '模以及扭曲双分子层MoS2(t2LM)中的moiré声子。所有这些拉曼特征都可以用来探测2dm的基本性能，包括厚度、结构相、掺杂水平、弹性性能等。来自其他激发的拉曼峰，如相关电子、自旋和电荷密度，也可以揭示2DMs中复杂的量子现象，包括超导、自旋动力学、磁相变和电荷密度波相变。
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