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共振拉曼光谱是表征和研究单壁碳纳米管(SWNTs)的有力工具，也是SWNTs的一个重要研究方向。SWNTs在基础研究和实际应用中所处的复杂环境会使其发生各种各样的形变，导致SWNTs的电子结构和相关物理性质的发生变化。因此表征和研究SWNTs的形变是非常重要的。本论文利用SWNTs的共振拉曼光谱指认螺旋指数，研究了电子声子耦合对SWNTs共振拉曼光谱的影响；然后进一步研究了扭转形变和定量拉伸形变下的共振拉曼光谱和电子结构。主要成果包括：
1.利用RBM指认SWNTs的螺旋指数。得到了单根SWNTs的共振拉曼光谱；基于RBM的频率、半高峰宽和强度对107根SWNTs进行分组，然后与文献中理论计算的螺旋指数和RBM频率进行比较，从而对107根SWNTs给出了最可能的螺旋指数。
2.研究了金属性单壁碳纳米管中的电子声子耦合对其共振拉曼光谱的影响。通过比较21根半导体性SWNTs和32根金属性SWNTs，发现电子声子耦合会使得金属性SWNTs的RBM软化，并且软化程度随着螺旋角度的增大而增大。电子声子耦合对G峰的影响具有选择性--电子只与纵向声子模耦合，使得金属性SWNTs的纵向声子模软化，半高峰宽展宽，强度减小；横向声子模却未受影响。然而，电子声子耦合效应却使得金属性SWNTs的D模硬化，这与理论计算恰好相反。
3.研究了扭转形变下SWNTs的共振拉曼光谱和电子结构。通过AFM操纵在超长SWNTs中引入扭转形变，发现扭转形变使得RBM的频率向高频发生蓝移。扭转形变对G峰的影响取决于各个拉曼活性模的对称性：E2g+模向低频发生显著的红移(可以达到91cm-1)，Alg+模，Alg-模，Elg+模，Elg-模和E2g-模向高频发生较小的蓝移(一般只有几个波数)。理论模拟也部分证实了这一结论。从扭转形变对RBM强度的影响出发，基于共振拉曼理论，得到了扭转形变对SWNTs电子跃迁能的影响，发现这种影响符合FamilyPattern--扭转形变下对于半导体性SWNTs，n-m对3的余数等于-1时，E22S会增大，E33S会减小；n-m对3的余数等于+1时，局E33S会增大；对于金属性SWNTs，E11M会增大。这是由于扭转形变对费米能级的影响造成。
4.研究了单壁碳纳米管的共振拉曼光谱和电子结构与轴向形变的定量关系。我们设计了一套拉伸装置和实验流程，可以在一定的轴向形变下收集共振拉曼光谱并用SEM测量SWNTs的长度。结果表明轴向形变对径向呼吸模频率没有影响，却使得G峰向低频发生红移。进一步定量研究发现，不同SWNTs的G峰随轴向形变的红移变化率与直径有关；同一根SWNTs的G+和G-随轴向形变的红移变化率也不同，取决于SWNTs的手性。另外，一些中频模(600～800cm-1)异常地会随着轴向形变的增大向高频发生蓝移。同样基于RBM的共振强度和共振拉曼理论，得到了(7，5)SWNT的电子跃迁能与轴向形变的定量关系。