金光栅/金纳米颗粒SERS基底的设计、制备及其性能 |
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作者姓名: | 吴春芳 张焱 潘浩 朱业传 杨占君 魏杰 |
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作者单位: | 1. 西安工业大学光电工程学院;2. 中国大唐集团科学技术研究总院有限公司西北电力试验研究院;3. 西安交通大学电子科学与工程学院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(52075410);;陕西省教育厅科研计划(21JY018); |
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摘 要: | 表面等离子激元(SPP)和局域表面等离子共振(LSPR)耦合产生的电场增强显著高于单纯LSPR引起的电场增强。因此一种新型高效的表面增强拉曼散射(SERS)基底是寄希望于在一种复合基底中实现SPP-LSPR耦合获得的。基于SPP-LSPR耦合机理,提出一种针对633 nm激光使用的金光栅/金纳米颗粒SERS基底的设计思路以及光栅和纳米颗粒的具体结构参数。为了验证设计方法的正确性,利用电子束光刻法和化学合成法分别制备了具有相应几何尺寸特征的金光栅和金纳米颗粒,并将它们复合在一起得到了光栅/纳米颗粒SPP-LSPR耦合型复合SERS基底,这个基底相比仅有金纳米颗粒制备的LSPR型SERS基底,在检测R6G溶液时浓度可以降低2个数量级,增强因子是后者的72倍,实验结果和时域有限差分(FDTD)法理论拟合的结果基本一致。
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关 键 词: | 表面增强拉曼散射基底 时域有限差分法 光栅 纳米颗粒 |
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