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局域表面等离激元增强荧光研究进展
  • ISSN号:0023-074X
  • 期刊名称:《科学通报》
  • 时间:0
  • 分类:O484.41[理学—固体物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]北京大学物理学院现代光学研究所,人工微结构和介观物理国家重点实验室,北京100871
  • 相关基金:国家自然科学基金(61422502,11374026,91221304,61521004)和国家重点基础研究发展计划(2013CB328703)资助
中文摘要:

金属表面增强荧光现象,即表面等离激元与荧光分子、原子、量子点等发光体系的相互作用,是许多应用研究的基础科学问题.近年来该领域在实验和理论方面都取得了很大的进展.研究表明,金属表面等离激元共振不仅能够增强分子的激发过程,也能强烈地调制分子荧光的发射过程,如影响发光的量子效率、弛豫寿命和发射方向等.通过设计微纳金属结构,局域表面等离激元可以有效地改变分子所处的介电局域电磁场环境,进而影响和调控荧光分子的自发辐射过程.实验研究从初始的集体平均性观测,目前已经发展至单纳米结构和单分子水平,从而克服了传统测量中的平均效应,并做到实验测量和理论模拟的有机结合,对揭示单个纳米颗粒层次上的光物理基本规律具有重要意义.本文主要介绍近期与局域表面等离激元增强荧光相关的重要研究进展,具体为表面增强荧光的发光强度、光发射角分布、荧光光谱、荧光弛豫寿命及偏振等方面.

英文摘要:

Metal surface enhanced fluorescence is a kind of light-matter interaction importantly, i.e., the interaction of surface plasmon resonance and light emitters like as fluorescence molecule, atoms, and quantum dots etc. This interaction with great progress being made recently is a fundamental problem for many potential application fields. The surface plasmon resonance can concentrate the light to strongly enhance the excitation process, furthermore, the emission process is also modulated by the plasmonic nanostructures presenting a modified quantum yield, fluorescence decay lifetime, and emission directivity. That is to say, the electromagnetic environment of the emitters can be engineered through designing specific metal nanostructures, and then the spontaneous emission process becomes to be controllable at the nanoscale. Nowadays, the state-of-the-art experimental method allows us to investigate the surface enhanced fluorescence at single nano-objects and single molecule level at which the theoretical method can meet with the experiments well. In this review, some representative advances related to localized surface plasmon resonance enhanced fluorescence would be presented, specifically, the properties about surface enhancement intensity, emission directivity, fluorescence spectral shape, fluorescence lifetime and emission polarization etc in surface enhanced fluorescence would be discussed in detail.

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期刊信息
  • 《科学通报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院
  • 主编:周光召
  • 地址:北京东黄城根北街16号
  • 邮编:100717
  • 邮箱:csb@scichina.org
  • 电话:010-64036120 64012686
  • 国际标准刊号:ISSN:0023-074X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1784/N
  • 邮发代号:80-213
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,中国期刊方阵“双高”期刊,第三届中国出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:81792