金属亚波长结构的表面增强拉曼散射

• 作者: 张学进 彭胜 朱永元 王前进 秦康 袁列荣 谭骏 陆延青
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 表面增强拉曼散射 表面等离子极化激元 亚波长结构 近场光学
• 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: 167-174
• 页数: 8页
• 字数: 3106字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.68.20190458

摘要

灵敏度高、可重复性好的固态表面增强拉曼散射基板可作为生物医学、环境科学、化学化工、纳米科技等领域的生化感测器,具有十分重要的实际应用价值.传统的表面增强拉曼散射基于金属颗粒提供的局域表面等离谐振这一物理机制,但其组装不易且模式损耗大.本文基于周期性金属亚波长结构,构建增强拉曼散射信号的"热点",同时保证测量信号的可重复性.从表面光子能带结构出发,提出了区别于局域表面等离谐振的其他三种增强机制:表面等离子极化激元带边增强机制、间隙等离子极化激元增强机制以及二者相耦合增强机制.采用一定的工艺,提高金属表面平整度,抑制表面等离子极化激元的传播损耗,从而提高表面增强拉曼散射的增强因子.理论结合实验,且二者一致性好.研究结果有望将表面增强拉曼散射光谱技术进一步向实用化方向推进.