Preizkusite meje plazmonske izboljšave z uporabo dvodimenzionalne sonde s atomskim kristalom

12 POGUMNIH - HUSQVARNA IZZIV (Junij 2019).

Anonim

Raziskovalna skupina, ki jo vodita Shunping Zhang in Hongxing Xu na univerzi Wuhan na Kitajskem, je razvila kvantitativno tehniko SERS za sondiranje maksimalnih plazmonskih polj, preden postanejo učinki, kot je elektronski tunel, prevladujoči. Raziskovalci so se obrnili na molibden disulfid (MoS 2) -a grafen podoben dvodimenzionalni atomski sloj, da bi prilagodili razdaljo med zlatimi nanodelci in gladkim zlatim filmom.

Povečanje plazmonskega polja je temelj širokega spektra aplikacij, vključno s površinsko izboljšano spektroskopijo, zaznavanjem, nelinearno optiko in lahkotnimi pridelki. Najbolj intenzivna plazmonska polja se običajno pojavijo v ozkih režah med sosednjimi kovinskimi nanostrukturji, še posebej, če se ločitev zmanjša na podenometrično lestvico. Vendar eksperimentalno sondiranje plazmonskih polj v tako majhnem volumnu še vedno izpodbija tehnike nanofabriacije in detekcije.

Merjenje površinsko izboljšanih signalov ramanskega razprševanja (SERS) iz sonde znotraj območja nanogapa je obetavna možnost za to, vendar se ta metoda še vedno sooča s številnimi težavami: (i) kako ustvariti širino podenotometrične vrzeli, ki jo je mogoče nadzirati, z dobro definiranimi geometrija, (ii) kako vstaviti nanoprobo v tako ozko režo in še pomembneje, (iii) kako nadzorovati poravnavo sonde glede na najmočnejšo plazmonsko polje. Še več, vzbujevalni laser se mora ujemati s plazmonskimi resonancami v valovni dolžini in polarizaciji za maksimalno povečanje plazmonske raztopine. Te zahteve je težko izpolnjevati hkrati v tradicionalnih SERS, ki uporabljajo molekule kot sondo.

Za premagovanje vseh teh omejitev je raziskovalna skupina, ki jo vodita Shunping Zhang in Hongxing Xu na univerzi Wuhan na Kitajskem, razvila kvantitativno tehniko SERS za sondiranje maksimalnih plazmonskih polj, preden postanejo učinki, kot je elektronsko tuneliranje, prevladujoči. Raziskovalci so se obrnili na molibden disulfid (MoS 2), grafena podoben dvodimenzionalni atomski sloj, da bi prilagodili razdaljo med zlatimi nanodelci in gladkim zlatim filmom. Prvič so bile plazmonske bližnje komponente v vertikalnih in vodoravnih smernicah znotraj atomov debelih plazmonskih nanokavtov količinsko merjene z uporabo drobnih kosmičev dvodimenzionalnih atomskih kristalov kot sond.

Raziskovalci lahko v svoji konfiguraciji zagotovijo, da ima sonda, napolnjena v vrzelu, dobro definirano orientacijo mreže, tako da so vibracije mrežastega reda ravno poravnane s plazmonskimi poljskimi komponentami. Te rešilne sonde so brez optičnega beljenja ali skakanja z molekulami (v / iz žarišča), kot pri tradicionalnih eksperimentih SERS. Dosegli so kvantitativno ekstrakcijo plazmonskih polj v nanogapu z merjenjem intenzitete SERS iz zunanjih in ravninskih fononskih modusov MoS 2.

Robustnost 2-D atomskega kristala kot SERS sondi spodbuja SERS kvantitativno analitično orodje namesto kvalitativne v večini prejšnjih aplikacij. Tudi ti edinstveni modeli bi lahko predstavljali pomemben vodnik za nadaljnje razumevanje kvantnih mehanskih učinkov kot tudi plazmonsko povečane interakcije foton-fonona in promocijo ustreznih novih aplikacij, kot so kvantni plazmoniki in optomehanika nanogap.

menu
menu