表面拉曼光谱具有增强效果明显、光谱信号灵敏度高等特点,具有广泛的应用前景。性能优异的增强基底是表面增强拉曼技术实用化的关键所在。本项目针对增强基底的设计优化、增强机理以及在实际中的应用展开研究。利用具有纳米结构的金属薄膜或金属颗粒,在特定波长和偏振入射激光的作用下,形成表面等离子体共振提高探测极限。利用DDA、T矩阵以及有限元等方法分析了金属纳米球、纳米球壳、纳米线以及具有微纳周期结构的金属薄膜的表面电场分布以及远场性质;制备金(银)纳米颗粒、增强基底模板,利用微纳加工技术制备不同表面形貌的金薄膜增强基底;测试了增强基底对三聚氰胺、罗丹明等物质的增强效果;增强机理的分析对基底的设计和制备起到了很好的指导作用,不同的纳米结构其远场共振波长和近场共振波长之间存在差异;相比较纳米颗粒,具有微纳周期结构的金属薄膜稳定性和重复性较高。课题组设计的具有特殊微结构的金属薄膜增强基底,克服了传统银胶增强技术不稳定性和重复性较差的缺点,形成稳定、可控、高灵敏和实用化的拉曼表面增强技术。
英文主题词SERS; enhanced mechanism; nano-structure;substrates