Cientistas observam campo plasmônico longitudinal em nanocavidade em escala subnano
A imagem à esquerda mostra a posição diferente da monocamada, WS2 na nanocavidade. O gráfico à direita ilustra a distribuição da intensidade do campo plasmônico. Crédito:Chen Siyu
Um grupo de cientistas que trabalha na espectroscopia Raman aprimorada de superfície (SERS) criou uma nanorégua para fornecer informações sobre os campos plasmônicos longitudinais em nanocavidades, de acordo com pesquisa publicada no
Journal of the American Chemical Society .
SERS é uma técnica de análise espectral altamente sensível e poderosa aplicável em vários campos. Em contraste com o fraco espalhamento Raman, o SERS alcança um sinal Raman dramaticamente aprimorado de até 10
10–15
, permitindo a análise de moléculas únicas.
"Como desenvolvemos a tecnologia depende, em grande medida, do que sabemos sobre campos plasmônicos. Nos experimentos, observamos uma distribuição desigual no campo plasmônico em nanoescala. Mas falta suporte teórico e experimental. decidiu descobrir", disse Yang Liangbao, que lidera a equipe dos Institutos de Ciências Físicas de Hefei da Academia Chinesa de Ciências.
"Ferramentas poderosas são necessárias", disse Yang. No início do estudo, Yang e sua equipe tiveram que encontrar uma maneira de medir a exploração do campo plasmônico. "Então nós projetamos e fabricamos o nanorregulador para analisá-lo em alta resolução espacial."
Eles criaram um nanorregulador exclusivo com uma resolução espacial de cerca de 7 x 10
-10
m, que na verdade era uma nanocavidade plasmônica fabricada pela combinação de filmes de ouro ultra-lisos e nanopartículas de ouro únicas.
Além disso, eles projetaram uma estrutura especial e inovadora, a camada espaçadora, que é um cristal atômico bidimensional de cinco camadas, no qual inseriram uma monocamada de WS
2 como uma sonda SERS e as quatro camadas restantes do WS
2 como camadas de referência.
Este projeto especial gerou uma intensidade quantitativa de SERS suficientemente forte, que foi capaz de detectar quantitativamente e diretamente a distribuição longitudinal do campo plasmônico.
Além da fabricação e experimentos diretos, a equipe complementou e validou sua pesquisa com derivações teóricas, cálculos e medições espectrais. Seus resultados mostram que o campo plasmônico longitudinal em uma nanocavidade individual é distribuído de forma heterogênea com um gradiente inesperado de grande intensidade.
+ Explorar mais Sondando os limites do aprimoramento plasmônico usando uma sonda de cristal atômico bidimensional
