金属纳米间隙中的SERS和表面等离子体-分子耦合效应

摘要

光辐射下在金属纳米结构上产生表面电子集体振荡,形成表面等离子共振.这种表面等离子共振效应强依赖于聚集纳米粒子的大小、形状和聚集方式.在纳米粒子形成的间隙位具有强的吸收和散射效率,在表面增强拉曼谱(SERS)中这些位点称为“热点”.当分子吸附在这些位点,吸附分子的SERS信号显著增强.本文报道了1,4-苯二硫酚(BDT)、对巯基苯胺(PATP)和4,4’-二巯基偶氮苯(DMAB)在银纳米间隙位的拉曼光谱.研究结果表明间隙的拉曼依赖于分子的化学性质、激发光的波长和偏振性.更进一步,我们将表面等离子体看作连续态,分子的激发态作为分离态,我们初步探讨了局域表面等离子态与分子激发态的耦合作用以及这种作用对间隙吸附分子的拉曼光谱性质的影响.对于染料分子,这种耦合作用的影响变得更为重要.