单个金纳米天线中的结构增强因子关系通过表面增强的拉曼刺激光谱学
Samuel L Kleinman1, Bhavya Sharma, Martin G Blaber
1Department of Chemistry, Northwestern University, 2145 Sheridan Road, Evanston, Illinois 60208, United States.
Journal of the American Chemical Society
|December 11, 2012
概括
热点主导的表面增强拉曼光谱 (SERS) 系统对远场散射性能的依赖性最小. 近场拉曼增强与局部表面等离子体共振 (LSPR) 散射峰脱,特别是与局部发射器.
科学领域:
- 塑制剂是一种塑制剂.
- 频谱学是一种光谱学.
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 表面增强拉曼光谱 (SERS) 依赖于等离子基板来增强拉曼信号.
- 近场SERS增强和基板远场散射特性之间的关系仍然不太清楚.
- 局部表面等离子体共振 (LSPR) 在SERS中发挥着关键作用,但其与远场散射的光谱相关性是复杂的.
研究的目的:
- 为了研究SERS基板中远场散射和近场拉曼增强之间的光谱关系.
- 为了确定局部表面等离子体共振 (LSPR) 的光谱位置是否与SERS增强因子相关.
- 阐明局部发射器和等离子体模式在SERS增强中的作用.
主要方法:
- 使用相关的LSPR传输电子显微镜 (TEM) 和表面增强的拉曼刺激光谱 (SERES) 技术.
- 研究了14个单独的SERS纳米天线 (Au纳米颗粒聚合物) 涂有记者分子和贝.
- 使用八种不同的激光波长激发纳米天线并分析增强因子 (EF) 和散射光谱.
主要成果:
- 在LSPR峰值位置和最大SERS增强因子 (EF) 之间没有观察到相关性.
- 在单个纳米天线上,EFs的差异很大,从10^4到10^8,在较低的激发能量 (785 nm及以下) 中增强更高.
- 计算电动力学证实了最大SERS增强与散射光谱峰值的脱,并突出了局部发射者的作用.
结论:
- 热点主导的SERS系统在近场增强和远场散射之间表现出光谱解.
- 局部发射器对特定等离子体模式的激发对于高效的SERS至关重要,独立于LSPR散射最大值.
- 了解这些近场和远场相互作用是解释和优化纳米天线中SERS性能的关键.
