Los científicos fabrican una nano-regla para examinar el campo de plasmones longitudinales en una nanocavidad a escala subnano
Según un esfuerzo de investigación publicado el 19 de junio en Revista de la Sociedad Química Estadounidense.
SERS es una técnica de análisis espectral altamente sensible y potente aplicable en varios campos. A diferencia de la dispersión Raman débil, SERS logra una señal Raman significativamente mejorada hasta 1010-15permitiendo el análisis de moléculas individuales.
“La forma en que desarrollamos la tecnología depende, en gran medida, de lo que sabemos sobre los campos plasmónicos. En los experimentos, observamos una distribución desigual del campo de plasmones a nanoescala. Pero carece de apoyo teórico y experimental. Así que decidimos averiguarlo”, dijo YANG Liangbao, quien dirige el equipo en los Institutos de Ciencias Físicas de Hefei de la Academia de Ciencias de China.
«Se necesitan herramientas poderosas», dijo YANG. Cuando recapitularon al comienzo del estudio, YANG y su equipo tuvieron que encontrar una manera de explorar el campo plasmónico. «Así que diseñamos y fabricamos la nanorregla para examinarla en alta resolución espacial».
Crearon una nanorregla única con una resolución espacial de aproximadamente 7 x 10-diez m, que en realidad era una nanocavidad plasmónica creada mediante la combinación de películas de oro ultrasuaves y nanopartículas de oro individuales.
Además, diseñaron una estructura especial e innovadora, la capa espaciadora, que es un cristal atómico bidimensional de cinco capas, en el que insertaron una monocapa de WS2 como una sonda SERS y las cuatro capas restantes de WS2 como capas de referencia.
Este diseño especial generó una intensidad SERS cuantitativa suficientemente fuerte, que podía detectar cuantitativa y directamente la distribución longitudinal del campo de plasmones.
Además de la fabricación y los experimentos directos, el equipo complementó y validó su investigación con derivaciones teóricas, cálculos y mediciones espectrales. Sus resultados muestran que el campo de plasmones longitudinales en una nanocavidad individual se distribuye heterogéneamente con un gradiente de intensidad inesperadamente grande.
La fabricación proporciona una forma de estudiar el campo plasmónico en la nanocavidad y arroja una nueva idea para comprender la plasmónica y la tecnología SERS.
