Pabandykite plazmoninio stiprinimo ribas, naudodami dvimačio atominio kristalo zondą

Pabandykite spinnerius!!! (Birželis 2019).

Anonim

Shunping Zhang ir Hongxing Xu vadovaujama mokslinė grupė, įsikūrusi Uhano universitete, Kinijoje, sukūrė kiekybinę SERS techniką, kad būtų galima išmatuoti didžiausias plazmonines laukas, kol nepasireikš tokie efektai kaip elektronų tuneliavimas. Mokslininkai kreipėsi į molibdeno disulfidą (MoS 2) - grafeno tipo dvimatį atomų sluoksnį, kad būtų galima nustatyti atstumą tarp aukso nanodalelės ir lygios aukso plėvelės.

Plazminio lauko stiprinimas yra plataus asortimento, įskaitant paviršių sustiprintos spektroskopijos, jutimo, netiesioginės optikos ir šviesos derinimo, kertinis akmuo. Labiausiai intensyvūs plazmoniniai laukai dažniausiai būna siaurame tarpse tarp gretimų metalinių nanodalelių, ypač kai atskyrimas nukrinta į subnomometro skalę. Tačiau eksperimentiniu būdu zonduojant plazmoninius laukus tokioje mažoje tome vis dar iššūkį nanofabrication ir aptikimo technologijas.

Tai yra daug žadanti priemonė, kaip tai padaryti, tačiau metodas vis dar susiduria su keliomis sunkiai išsprendžiamomis problemomis: (i) kaip sukurti pločio valdomą subnomometro atotrūkį su gerai apibrėžta geometrija, (ii) kaip įterpti nanoprofę į tokį siaurą spragą ir dar svarbiau, (iii) kaip kontroliuoti zondo išlyginimą atsižvelgiant į stipriausią plazmoninės lauko sudedamąją dalį. Be to, sužadinimo lazeris turi atitikti plazmoninius rezonansus tiek bangos ilgyje, tiek poliarizacija, kad maksimaliai padidėtų plazmonas. Šiuos reikalavimus sunku vienu metu patenkinti tradiciniuose SERS, naudojančiuose molekules kaip zondą.

Siekiant įveikti visus šiuos apribojimus, Shunping Zhang ir Hongxing Xu vadovaujama tyrimų grupė, įsikūrusi Uhano universitete, Kinijoje, sukūrė kiekybinę SERS techniką, kad būtų galima išmatuoti didžiausias plazmonines laukas, kol nepasireikš tokie efektai kaip elektronų tuneliavimas. Tyrėjai kreipėsi į molibdeno disulfidą (MoS 2), grafeno tipo dvimatį atomų sluoksnį, kad būtų galima nustatyti atstumą tarp aukso nanodalelės ir lygios aukso plėvelės. Pirmą kartą kiekybiškai išmatuoti plazmoniniai šalia lauko komponentai vertikaliose ir horizontaliose kryptyse atomų storio plazmoninėse nanokvalifikacijose, naudojant zondus naudojant mažus dvisienių atomų kristalų dribsnius.

Jų konfigūracijoje mokslininkai gali užtikrinti, kad zondas, užpildytas spraustu, turi gerai apibrėžtą grotelių orientaciją, tokia, kad grotelių vibracijos būtų tiksliai suderintos su plazmoninio lauko komponentais. Šie grotelių zondai neturi optinio balinimo arba molekulių hopping (į / iš hotspot), kaip ir tradiciniuose SERS eksperimentuose. Jie pasiekė kiekybinę plazmoninių laukų ekstrahavimą į nanogopą, matuodami SERS intensyvumą iš MoS 2 išorinio ir plokščiojo fonono režimų.

2-D atominio kristalo, kaip SERS zondų, patikimumas skatina SERS būti kiekybiniu analitiniu įrankiu, o ne kokybišku daugelyje ankstesnių programų. Be to, šie unikalūs dizainai gali būti svarbus vadovas, skirtas tolesniam kvantinių mechaninių efektų supratimui, taip pat plazmonų sustiprintai fotonų-fononų sąveikai ir atitinkamoms naujoms taikomosioms programoms, tokioms kaip kvantinė plazmonika ir nanogop optomechanika.

menu
menu