纳米材料和纳米结构是当今新材料研究领域中最富有活力、对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象,也是纳米科技中最为活跃、最接近应用的重要组成部分。由于纳米微粒的小尺寸效应、表面效应、量子限制效应和宏观量子隧道效应等使得它们在磁、光、电、敏感等方面呈现常规材料不具备的特性。作为一种强有力的表征也研究手段,激光拉曼(Raman)光谱已被广泛用于纳米材料的研究当中,并成为一种不可或缺的技术手段。本论文详细研究了碳纳米管,石墨锥,石墨烯和铁氧化物薄膜的拉曼光谱,具体内容如下:　　 第一章是绪论,分三大块,第一部分简要评述了新型碳纳米结构-碳纳米管和管状石墨锥的结构、光学性质、器件应用和Raman光谱的研究方向和进展。第二块介绍了半金属Fe3O4物理性质,研究兴趣,以及在半导体自旋电子学方面的应用潜力。最后给出本论文的研究目的、意义及结构安排。　　 第二章介绍Raman散射的基本理论,包括一阶Raman散射的经典描述和量子力学描述,Raman散射的守恒关系、对称性和选择定则；二阶和高价Raman散射的基本概念；共振Raman散射的特征和基本分析；纳米结构中的声子的限制效应。　　 第三章介绍实验技术和实验设备。主要介绍T64000和HR800显微激光拉曼光谱仪和共聚焦显微成像的原理。　　 第四章到第六章为本文的主要研究内容和结果。第四章介绍了利用激光Raman光谱对新型碳纳米结构管状石墨锥的表征。研究表明管状石墨锥G模表现出反对称的线型,2665cm-1处的G模的尖峰是管状石墨锥的本征模,整个G模由两部分构成:一部分与具有高度有序的三维石墨结构的石墨微晶的Raman谱相似；另一部分与石墨晶须Raman谱类似,它来自于接近管状石墨锥表面区域的二维褶皱状卷曲石墨层。对于管状石墨锥的类晶须Raman信号,D模和G模的激发光能量依赖关系分别为47和96 cm-1/eV。　　 第五章介绍了利用单一激光线确定单壁纳米管的激子跃迁能量和最近邻积分因子的方法。我们提出利用单壁碳纳米管径向呼吸模的基频模和倍频模,以及纳米管的切向模,可以用单一的激光线就可以精确的确定纳米管的激子跃迁能,并得到它的导电类型、直径和可能的结构指数(n,m),我们这个方法具有普适性,在孤立和成束的纳米管中都可以应用。　　 第六章介绍了空气后退火Fe/GaAs法制备Fe3O4/GaAs的方法,并利用Raman光谱对Fe3O4氧化程度、晶体质量、化学组分、外延取向、声子应力系数和形变常数进行了表征和测量,提出了一种快速可靠的外延薄膜的表征方法。我们分析得到这种后退火法制备Fe3O4/GaAs的外延关系为:Fe3O4薄膜的晶体取向相对于GaAs(001)衬底在垂直于(001)的平面内旋转45°,即Fe3O4(001)<110>//GaAs(001)<010>,同时根据Fe3O4的A1g模的应力分析验证了我们的结论。得到Fe3O4的A1g模的声子应力系数为.-126cm-1,并首次给出了Fe3O4材料的形变势参数p=-511311.17(cm-2)(=4.595×1026s-2),q=-113698.23(cm-2)(=1.022×1026s-2)。