通过杨氏模量（拉伸模量或弹性模量）可测量材料的刚度。这一属性是指沿轴的应力与沿轴的应变之间的比例关系。但这些值必须符合胡克定律。杨氏模量和应力之间的关系由用于测量一维材料的胡克定律规定为

σ=Eε （4.1）

应力σ表示单位面积的力，E是杨氏模量，ε表示应变。杨氏模量中力单位为Pa。值得注意的是，测量方向因杨氏模量而取决于与材料结构相关的施加力的方向。拉曼光谱已被用于测量石墨烯片的杨氏模量。当对石墨烯片施加应变时，在拉曼光谱的G带和2D带上出现了位移。在对实测的应变与数值模拟进行比较后，单、双层石墨烯的杨氏模量分别为（2.4±0.4）TPa和（2±0.5）TPa。在这个实验中，生长石墨烯片的基板被放置在真空室以施加压差穿过石墨烯膜。在真空室中，穿过石墨烯膜的压差是通过抽空真空室，从而使石墨烯像气球似的向上凸起（图4.23a）的。在石墨烯片的顶部，用激光束来测量拉曼光谱。分别在真空和压力下测量并进行光谱比较，可以看到在G带（约1580cm^-1）和其他2D带（约2700cm^-1）处的位移，它（图4.23b和c）可用来计算杨氏模量。可以观察到当施加压力时，与在真空下测得的峰值相比，峰值向更高的数据移动。李在应等（Jae-Ung Lee et al.）对从拉曼光谱中获得杨氏模量的计算细节做了探讨。

表4.1列出了各种典型材料的杨氏模量。

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图4.23 （a）正压力下弯曲的石墨烯片 （b）真空和压力下石墨烯的拉曼位移 （c）相同的拉曼光谱，但在约2700cm^-1处 Courtesy：Lee et al.，Department of Physics，Sogang University，Seoul 121-742，Ko-rea；http：//pubs.acs.org.

表4.1 各种典型材料的杨氏模量