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银索雷特纳米粒子用于表面等离子体耦合发射平台中谷胱甘肽的飞摩尔级检测
摘要： 表面等离子体耦合发射（SPCE）因其高度定向、固态及偏振发射特性，已成为一种跨学科的通用传感平台。本研究报道了银索雷特胶体（Ag-SCs）中纳米空隙与纳米腔体赋予的独特性质——可使全向辐射发射偶极子的发射强度提升10?倍。与先前采用间隔层或腔体结构中模板化银纳米颗粒的研究不同，我们使用无模板、无连接剂的Ag-SCs。通过有限时域差分（FDTD）模拟获得的索雷特纳米腔体珀塞尔因子（PF最高达120.6）与实验测得的发射增强趋势高度吻合。银纳米颗粒（AgNPs）绝热冷却产生的热梯度驱动其热扩散，形成单分散纳米颗粒组装体（Ag-SCs）。此外，我们报道了以Ag-SCs构建的扩展腔体架构作为新型伪金属-介质-金属（p-MDM）界面，实现80倍SPCE增强。该研究还揭示了Ag-SCs作为SPCE平台界面纳米材料实现谷胱甘肽（GSH）飞摩尔级检测的独特优势：当以Ag-SCs为间隔层时，茜素红S-硼酸（ARS-BA）复合物在Cu2?离子加入后荧光猝灭，而GSH加入后荧光恢复的现象显著提高了分析物灵敏度。这些复杂结构与混合界面提供的均匀强电磁场限制效应，结合其简便制备工艺及多分析物适用性，对增强SPCE至关重要。使用手机摄像头、CIE色空间及亮度图谱验证开启式荧光检测可靠性时，未牺牲检测稳定性。通过将安卓手机摄像头与发射角对准获取发射图像，使其适用于即时诊断。
关键词： 索雷特胶体、表面等离子体耦合发射、间隔层工程、基于智能手机的检测、无模板法、荧光增强、谷胱甘肽传感
更新于2025-09-23 15:19:57
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激子-发射同步介导的定向荧光：振动分辨率下等离子体耦合发射的洞察
摘要： 光与物质的相互作用始终是备受关注的基础性重要课题。揭示纳米尺度下的荧光团-等离激元相互作用具有重要意义。尽管荧光光谱法作为强大的研究工具，但仍受限于光谱分辨率不足及易受干扰物质影响的问题。本研究提出激发-发射同步介导的表面等离激元耦合发射（EES-SPCE）技术以突破这一瓶颈。通过主动筛选待观测的能量跃迁过程，实现了更高的光谱分辨率，这有利于研究不同耦合模式下的荧光团-等离激元相互作用。通过调节振动能级获得的等离激元相互作用光谱信息，在定向发射角度下得以清晰区分。实验证明EES-SPCE能选择性地高效提取具有振动分辨能力的耦合发射信号，这将为提升等离激元荧光光谱在实际应用中的光谱特征识别能力和信号收集能力创造新机遇。
关键词： 同步荧光光谱、能量差、定向发射、表面等离子体耦合发射、光谱分辨率
更新于2025-09-23 15:19:57
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基于等离子体耦合扩展腔纳米界面的金修饰二氧化硅纳米杂化物用于亚飞摩尔级精胺检测：一种智能手机荧光解淬灭方法
摘要： 不同纳米腔中光子与分子发射体的耦合催生了变革性的等离激元应用。表面等离激元耦合发射（SPCE）这一快速发展的领域，通过协同利用纳米颗粒（NPs）支持的局域表面等离激元共振（LSPR）亚波长光学特性和金属薄膜辅助的传播表面等离极化激元，实现了诊断与即时检测分析。金纳米颗粒（AuNPs）会显著猝灭近距离（<5纳米）荧光分子的发光。现有方案通常采用复杂策略在AuNPs周围设置间隔层以避免与荧光分子直接接触，从而防止猝灭。本研究展示了一种快速简便的策略：使用金修饰二氧化硅纳米颗粒（AuSil）这种金属（Au）-电介质（SiO2）混合材料，对辐射偶极子的猝灭荧光发射进行解猝灭，并通过SPCE平台实现88倍增强效应。我们研究了不同负载量的AuNPs以调控间隔层、腔体及扩展腔（ext. cavity）纳米界面中的荧光发射增强效果。同时利用该纳米杂化材料在理想的扩展腔界面实现了亚飞摩尔级精胺检测。该界面作为兼具间隔层与腔体结构双重优势的高效耦合构型，此前已被广泛研究。AuSil纳米杂化材料产生的多重热点可增强电磁场强度，配合基于智能手机的SPCE平台进行检测，在精胺检测中展现出优异的可靠性和重现性。
关键词： 荧光增强、扩展腔纳米界面、金修饰二氧化硅纳米颗粒（AuSil）、解淬灭、表面等离子体耦合发射
更新于2025-09-19 17:13:59
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磁性纳米粒子对表面等离子体耦合发射（SPCE）磁场调控的增强作用
摘要： 研究了引入Cr/Co/Cr/Au基底中的磁性纳米粒子（MNPs）对脉冲磁场调制表面等离子体耦合发射（SPCE）的显著增强效应，与未添加MNPs的磁场调制SPCE相比，观测到的增强因子为4。这是磁场调制SPCE在荧光信号方面的新发现，有助于构建新型基于SPCE的刺激响应系统。
关键词： 磁场调制，磁性纳米粒子，表面等离子体耦合发射（SPCE），荧光增强，生物传感器
更新于2025-09-16 10:30:52
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三维等离子体金锥体近顶端的远场辐射
摘要： 三维等离子体金锥结构是纳米光学中广泛应用的器件，可用于实现纳米级成像、增强光谱分析、约束光源及超快光电子发射。为深入理解其辐射特性（尤其是纳米尺度尖端附近的辐射行为），我们采用具有高空间与能量分辨率的阴极荧光光谱技术进行研究。通过局部电子激发，我们观测了开口角分别为13°和47°的三维金锥在可见光波段产生的等离子体诱导辐射。发现13°锥尖端的辐射强度远弱于47°锥。有限时域差分模拟表明：对于小开口角锥体，尖端产生的等离子体模式能沿锥轴高效传导；而大开口角锥体中生成的等离子极化激元则存在更强的辐射阻尼。值得注意的是，两种锥体最强烈的辐射均产生于尖端后方数百纳米处，而非严格意义上的尖端位置。本研究为设计作为约束光源或光吸收器的等离子体金锥提供了重要参数依据。
关键词： 等离子体激元学、表面等离子体耦合发射、阴极荧光、金锥
更新于2025-09-12 10:27:22