研究目的
展示利用匹配纳米天线对实现激发-收集分离的增强光谱技术,以进行具有高信噪比的远程表面增强拉曼散射。
研究成果
该研究成功展示了一种用于远程光谱学的激励-收集分离匹配纳米天线对设计理念。该配置确保了高信噪比,在生化检测、非线性光学转换和无线光通信领域具有应用潜力。
研究不足
该研究的局限性在于纳米天线对的制备稳定性和激发效率。该器件的效率取决于NWOM和NCOM的腔等离子体共振的精确匹配。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用由接收天线(镜面上的银纳米线)和发射天线(镜面上方的银纳米立方体)组成的匹配纳米天线对,通过金属膜上传播的表面等离激元极化子(SPPs)实现桥接。研究方法包括远程表面增强拉曼散射(SERS)的数值模拟与实验验证。
2:样本选择与数据来源:
化学合成的晶体银纳米线和纳米立方体沉积在超光滑金膜上。精确控制了纳米颗粒与金镜之间的间隔层。
3:实验设备与材料清单:
使用可调谐波长滤光片的超连续白光源、配备100×物镜的自制显微镜、共聚焦拉曼系统及TE空气冷却CCD。材料包括银纳米线、银纳米立方体和超光滑金膜。
4:实验流程与操作步骤:
通过波长可调谐皮秒激光激发银纳米线,产生的信号由同一物镜收集并传输至CCD相机。远程SERS通过将连续波激光聚焦于银纳米线并从银纳米立方体收集信号实现。
5:数据分析方法:
分析发射天线的出射散射强度以理解局域表面等离激元共振(LSPR)-SPPs及SPPs-LSPR转换效率的相互作用。收集并分析拉曼信号的光谱特性。
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silver nanowire
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silver nanocube
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Al2O3 spacer
Separates the nanoparticles and the gold mirror, with thickness precisely controlled.
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confocal Raman system
Invia
Renishaw
Used for collecting and analyzing Raman signals.
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TE air-cooled CCD
576 × 400
Used for collecting the Raman signal in the Raman microscopic system.
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