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Al2O3薄膜/纳米Ag颗粒复合结构的光吸收谱及增强Raman散射光谱研究

黄茜 张晓丹 纪伟伟 王京 倪牮 李林娜 孙建 耿卫东 耿新华 熊绍珍 赵颖

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Al2O3薄膜/纳米Ag颗粒复合结构的光吸收谱及增强Raman散射光谱研究

黄茜, 张晓丹, 纪伟伟, 王京, 倪牮, 李林娜, 孙建, 耿卫东, 耿新华, 熊绍珍, 赵颖

Absorption and surface enhanced Raman scattering spectra caused by combined Ag nanoparticles with Al2O3 dielectric layer

Huang Qian, Zhang Xiao-Dan, Ji Wei-Wei, Wang Jing, Ni Jian, Li Lin-Na, Sun Jian, Geng Wei-Dong, Geng Xin-Hua, Xiong Shao-Zhen, Zhao Ying
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  • Al2O3介质薄膜与纳米Ag颗粒构成的复合结构,被应用于表面增强Raman散射探测实验中,其中Al2O3介质薄膜对纳米Ag颗粒的吸收谱及增强Raman散射光谱的影响被特别关注.该复合结构的光学特性表征出纳米Ag颗粒的偶极振荡特性.从光吸收谱中可以看到,其共振吸收谱随Al2O3介质薄膜厚度增加而在整个谱域上发生红移,表明纳米Ag颗粒的周围介电常数随Al2O3介质薄膜厚度的增加而增大.采用罗丹明6G作为探针原子,6个Raman特征峰的平均增益值作为表征表面增强Raman散射衬底增益程度的量度.实验结果表明,Al2O3介质薄膜层的引入提高了纳米Ag颗粒的衬底介电常数,并引起了散射共振的增强,从而使表面增强Raman散射强度提高.
    Combined Ag nanoparticles with Al2O3 dielectric layer structure have been designed for molecular detection using surface enhanced Raman scattering. Optical absorption spectra studies reveal dipole plasmon resonance absorption property, which show regular red shift with the increasing of the thickness of Al2O3 layer. By use the combined structure as SERS substrates and rhodamine 6G as a test molecule, the results in this paper show that the scattering at 1064 nm increases with the thickness of Al2O3 dielectric layer which leads to the surrounding dielectric constant of Ag nanoparticles to increase.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划 (批准号:2006CB202602,2006CB202603)、国家自然科学基金(批准号:60976051)、科技部国际科技合作重点项目计划(批准号:2006DFA62390,2009DFA62580)、国家高技术研究发展计划(批准号:2007AA05Z436,2009AA050602) 、天津市科技支撑计划(批准号:08ZCKFGX03500)和教育部新世纪人才支持计划(批准号:NCET-08-0295)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2009-06-03
  • 修回日期:  2009-07-30
  • 刊出日期:  2010-02-05

Al2O3薄膜/纳米Ag颗粒复合结构的光吸收谱及增强Raman散射光谱研究

  • 1. (1)南开大学光电子薄膜器件与技术研究所,光电子薄膜器件与技术天津市重点实验室,光电信息技术科学教育部重点实验室,天津 300071; (2)南开大学化学学院化学系,天津 300071
    基金项目: 国家重点基础研究发展计划 (批准号:2006CB202602,2006CB202603)、国家自然科学基金(批准号:60976051)、科技部国际科技合作重点项目计划(批准号:2006DFA62390,2009DFA62580)、国家高技术研究发展计划(批准号:2007AA05Z436,2009AA050602) 、天津市科技支撑计划(批准号:08ZCKFGX03500)和教育部新世纪人才支持计划(批准号:NCET-08-0295)资助的课题.

摘要: Al2O3介质薄膜与纳米Ag颗粒构成的复合结构,被应用于表面增强Raman散射探测实验中,其中Al2O3介质薄膜对纳米Ag颗粒的吸收谱及增强Raman散射光谱的影响被特别关注.该复合结构的光学特性表征出纳米Ag颗粒的偶极振荡特性.从光吸收谱中可以看到,其共振吸收谱随Al2O3介质薄膜厚度增加而在整个谱域上发生红移,表明纳米Ag颗粒的周围介电常数随Al2O3介质薄膜厚度的增加而增大.采用罗丹明6G作为探针原子,6个Raman特征峰的平均增益值作为表征表面增强Raman散射衬底增益程度的量度.实验结果表明,Al2O3介质薄膜层的引入提高了纳米Ag颗粒的衬底介电常数,并引起了散射共振的增强,从而使表面增强Raman散射强度提高.

English Abstract

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