表面等離激元是貴金屬納米粒子與光相互作用時(shí),納米粒子表現(xiàn)出的一種光學(xué)性質(zhì)。表面等離激元在化學(xué)分析傳感、生物成像、表面增強(qiáng)光譜等領(lǐng)域都展現(xiàn)出了重要的應(yīng)用價(jià)值。納米粒子耦合是調(diào)控表面等離激元性質(zhì)的一種有效方式。然而如何將各種貴金屬納米粒子在有效耦合的距離尺度(<5nm)內(nèi)形成功能協(xié)同的新穎納米結(jié)構(gòu)仍然是目前面臨的科學(xué)挑戰(zhàn)。
中國(guó)科學(xué)院海西研究院廈門稀土材料研究所研究員張?jiān)祁I(lǐng)導(dǎo)的課題組與廈門大學(xué)教授李劍鋒課題組進(jìn)行緊密的科研合作,在國(guó)家自然科學(xué)基金和青年千人計(jì)劃等項(xiàng)目的支持下,發(fā)展了一種將不同大小金納米球(<250 nm)與不同邊長(zhǎng)銀立方體(<160nm)進(jìn)行組裝的方法,粒子間隙的距離(1-5nm)可由超薄二氧化硅殼層控制,金-銀二聚體的組裝產(chǎn)率可達(dá)近30%。該團(tuán)隊(duì)對(duì)組裝機(jī)制、組裝產(chǎn)率等影響因素進(jìn)行了深入分析討論,進(jìn)一步通過(guò)單粒子散射光譜關(guān)聯(lián)TEM結(jié)構(gòu)表征,研究了單顆金-銀二聚體的散射光譜,發(fā)現(xiàn)該組裝的結(jié)構(gòu)協(xié)同金和銀的表面等離激元特性,產(chǎn)生了耦合Fano共振峰。通過(guò)表面增強(qiáng)拉曼光譜表征顯示該組裝結(jié)構(gòu)具有高效的電場(chǎng)增強(qiáng)性能。該結(jié)構(gòu)有望在表面等離激元傳感、表面等離激元光催化等領(lǐng)域有重要應(yīng)用前景。相關(guān)成果已發(fā)表在Nanoscale(2016,8(5):2951-2959)。
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