科技工作者之家
科技工作者之家APP是专注科技人才,知识分享与人才交流的服务平台。
科技工作者之家 2023-04-18
近日,中国科学院合肥物质科学研究院健康与医学技术研究所研究员杨良保课题组在单颗粒纳米腔中最终近场增强极限的探测方面取得进展。相关研究成果作为当期正封面,发表在《纳米快报》(Nano Letters)上。
杨良保团队致力于表面增强拉曼光谱(SERS)检测方法的研究,取得了系列成果。由于SERS检测技术强烈依赖等离子体场强,在不断创新和发展SERS检测技术过程中,研究发现纳米尺度下的近场强度分布不均。在此研究基础上,该团队一直在追求使用相邻金属纳米间隙来实现更大的电磁增强以促进光与物质的相互作用。然而,纳米间隙的减小会造成量子隧穿效应的出现,这对SERS检测来说是不利的。因此,关于主动控制电子隧穿量子效应的研究颇为重要。
鉴于此,杨良保课题组利用单层h-BN形成的高隧穿势垒主动阻断电子隧穿效应,通过探测单颗粒纳米腔中h-BN本征SERS强度定量探测经典框架内最终的近场增强极限(图2左)。该研究通过热电子隧穿量子计算以及层数依赖的散射光谱实验等,均证明了单层h-BN阻挡了电子隧穿。研究通过SEM-SERS同区域成像获得的最大SERS增强因子,将这些实验结果与经典电磁模型与量子校正模型获得的计算结果进行比较,发现了经典电磁模型确实较好地符合实验数据,实现了经典框架内最终的近场增强极限的探测(图2右)。该工作有助于进一步剖析等离子体增强中的量子力学效应等,为量子等离子体学和纳米隙光动力学提供了重要指导。
研究工作得到中科院科研仪器装备开发项目、国家自然科学基金和安徽省自然科学研究项目等的支持。
论文链接
图1.Nano letters的正封面
图2.(左)设计了一个独特的纳米腔,利用单层h-BN作为电子隧穿屏障和SERS探针,在埃级尺寸的间隙内,通过h-BN本征SERS强度探测纳米腔中最终近场增强极限;(右)实验测量和模拟的体平均SERS增强因子随间隙大小(h-BN层数)的变化。
来源:中国科学院
原文链接:http://www.cas.cn/syky/202304/t20230417_4884319.shtml
版权声明:除非特别注明,本站所载内容来源于互联网、微信公众号等公开渠道,不代表本站观点,仅供参考、交流、公益传播之目的。转载的稿件版权归原作者或机构所有,如有侵权,请联系删除。
电话:(010)86409582
邮箱:kejie@scimall.org.cn
“粒子-准纳米腔”结构用于液相原位SERS检测
首都高校科学道德和学风建设宣讲报告会直播预告
最新研究:纳米粒子“纠缠”突破量子极限
碳纳米管光学器件为量子加密和量子运算添砖加瓦
合肥研究院开发出纳米“口袋”自动捕获目标物分子的SERS方法
纳米电子元件要素量子点接触首次构建
纳米钻石量子温度计感知发烧蠕虫
中国电子学会量子信息分会筹备会在北京召开
【走近桂籍科学家】用纳米武装电池新世界
囚禁于纳米围栏中的量子