On account of the fabrication of nano-tip ordered arrays of noble metal(gold/silver) and study their property of surface plamon resonance (SPR),we plan to use monolayer colloidal crystal as mask to synthesize nano-tip ordered arrays of silicon as templte, and fabricate nano-tip of noble metal (gold/silver) with ordered arrays, and study the property of SPR and the localized electromagnetic field distributed of such array, and grasp the new way to manufacture Surface Enhanced-Raman Scattering (SERS) substrate with high stability, uniformity and activity in large scale, and lay the foundation for practicability based on SERS effect.The content of this project including: regulate the form of monolayer colloidal crystal as mask; synthesize the nano-tip ordered array of silicon as template; fabrcate and optimize nano-tip of noble metal (gold/silver) with ordered arrays; reveal the relation the parameter of the array and the property of SPR and the localized field distributed; study the SPR and the localized field distributed of single nano-tip and coupled nano-tips of noble metal; measure and simulate the influence on the property of SPR and the electromagnetic field distributed of incident light(wavelength and direction, etc); test the stability and uniformity of the arrays used as SERS substrate.
针对贵金属(金/银)纳米针尖有序阵列的构筑及其表面等离子体共振(SPR)的问题,本项目拟以单层胶体晶体为掩膜,合成硅纳米针尖有序阵列作为模板,设计并构筑贵金属(金/银)纳米针尖有序阵列,研究其SPR性质及局域场分布,掌握批量制造高稳定性、高结构一致性性以及高表面增强拉曼散射(SERS)活性基底的新技术,为基于SERS效应的痕量检测的实用化奠定基础。主要内容包括:胶体晶体掩膜的形态调控,硅纳米针尖阵列模板的合成,纳米针尖有序阵列的构筑及结构参数优化;揭示纳米针尖阵列的结构参数与阵列的SPR性质及局域场强度分布之间的关联性;研究单个贵金属纳米针尖与纳米针尖耦合后的SPR性质及局域场分布;测试和计算模拟入射光(波长、入射方向等因素)对阵列的SPR性质及局域场分布的影响;作为SERS基底,检测其稳定性和结构一致性。
在本项目的支持下,取得的主要进展包括:采用单层胶体晶体为掩膜,合成硅纳米针尖有序阵列作为模板,设计并构筑贵金属纳米针尖有序阵列的构筑及结构参数优化,并且研究了其SPR性质与局域场分布;基于金纳米锥阵列近红外表面增强拉曼散射(NIR-SERS)效应,实现了对有机磷分子(甲基膦酸)的痕量检测;利用FDTD方法,研究了不同厚度的贵金属二聚体的光学性质与局域场模拟;高密度针尖板栗状Au纳米晶体的合成与SERS性能研究;基于原位转化的银微/纳结构阵列的构筑与SERS性能研究。通过本项目的实施,掌握了批量制造高稳定性、高结构一致性性以及高表面增强拉曼散射(SERS)活性基底的新技术,这项工作为基于SERS效应的器件化和实用化奠定基础。
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数据更新时间:2023-05-31
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