石墨烯等离激元增强红外光谱

• 作者: 吴晨晨 戴庆 杨晓霞 胡海 郭相东
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 石墨烯 等离激元 表面增强光谱 红外光谱
• 年，卷（期）: 2019,（14）
• 所属期刊栏目: 专题:等离激元增强光与物质相互作用
• 页码范围: 208-223
• 页数: 16页
• 字数: 9113字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.68.20190903

摘要

红外光谱能够精准反映分子振动的信息,是表征材料成分和结构的重要手段.但是纳米尺度材料与微米尺度红外光波长之间约三个数量级的尺寸失配导致两者之间相互作用十分微弱,无法直接进行红外光谱表征.因此如何获得微量纳米材料的红外光谱信息成为了近年来红外光谱领域面临的关键挑战.等离激元能够将光场压缩实现局域光场增强,从而增强光与物质的相互作用.其中石墨烯等离激元因其具有高光场压缩、电学动态可调和低本征衰减等优点,为表面增强红外光谱提供了重要的解决方案.本文首先从不同材料体系出发介绍了红外等离激元,在此基础上从石墨烯的基本性质出发总结石墨烯等离激元及其在表面增强红外光谱上的优势,并重点介绍了石墨烯等离激元增强红外光谱的最新进展和应用,包括单分子层生物化学探测、气体识别和折射率传感等.最后对石墨烯等离激元增强红外光谱的下一步发展方向和应用前景进行了展望.