L'immagine a sinistra mostra la diversa posizione del monostrato, WS2 nella nanocavità. Il grafico a destra illustra la distribuzione dell'intensità del campo plasmonico. Credito:Chen Siyu
Secondo una ricerca pubblicata nel Journal of the American Chemical Society, un gruppo di scienziati che lavorano sulla spettroscopia Raman con superficie potenziata (SERS) ha creato un nanorighello per fornire informazioni sui campi plasmonici longitudinali nelle nanocavità .
SERS è una tecnica di analisi spettrale altamente sensibile e potente applicabile in vari campi. Contrariamente al debole scattering Raman, SERS ottiene un segnale Raman notevolmente migliorato fino a 10 10–15 , consentendo l'analisi di singole molecole.
"Il modo in cui sviluppiamo la tecnologia dipende, in larga misura, da ciò che sappiamo sui campi plasmonici. Negli esperimenti, abbiamo osservato una distribuzione irregolare nel campo plasmonico su scala nanometrica. Ma manca di supporto teorico e sperimentale. Quindi abbiamo deciso di capirlo", ha affermato Yang Liangbao, che guida il team dell'Hefei Institutes of Physical Sciences dell'Accademia cinese delle scienze.
"Sono necessari strumenti potenti", ha detto Yang. All'inizio dello studio, Yang e il suo team hanno dovuto trovare un modo per misurare l'esplorazione del campo plasmonico. "Così abbiamo progettato e fabbricato il nanoruler per esaminarlo ad alta risoluzione spaziale."
Hanno creato un nanorighello unico con una risoluzione spaziale di circa 7 x 10 -10 m, che in realtà era una nanocavità plasmonica fabbricata combinando film d'oro ultra-lisci e singole nanoparticelle d'oro.
Inoltre, hanno progettato una struttura speciale e innovativa, lo spacer layer, che è un cristallo atomico bidimensionale a cinque strati, in cui hanno inserito un monostrato di WS2 come sonda SERS e i restanti quattro strati di WS2 come livelli di riferimento.
Questo design speciale ha generato un'intensità SERS quantitativa sufficientemente forte, che è stata in grado di rilevare quantitativamente e direttamente la distribuzione del campo plasmonico longitudinale.
Oltre alla fabbricazione e agli esperimenti diretti, il team ha integrato e convalidato la propria ricerca con derivazioni teoriche, calcoli e misurazioni spettrali. I loro risultati mostrano che il campo plasmonico longitudinale in una singola nanocavità è distribuito in modo eterogeneo con un inaspettato grande gradiente di intensità. + Esplora ulteriormente
