康果果博士在表面增强拉曼散射领域取得进展
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表面增强拉曼散射（SERS）可将材料表面吸附分子的拉曼信号增强 106～1012 倍，是一种灵敏度极高的探测界面与分子间相互作用、表征分子吸附行为和分子结构的工具。由于其探测灵敏度达到了单分子级别，SERS 在生物医学，如癌症早期诊断；环境监控，如残留毒化物检测；国家安全，如微量炸药探测；健康监控，如血糖、胆固醇测量等领域有着重要的应用前景。相比于反射、衍射和瑞利散射，分子的拉曼散射信号十分微弱，长期以来 SERS 的研究主要集中在如何提高金属粗糙表面（SERS基底）的峰值增强因子,而随着而来的低探测重复性却一直没有得到有效解决。 |
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针对SERS信号的探测可重复性，康果果老师利用具有周期性重复结构的金属纳米柱结构作为 SERS 活性基底。通过操控光与金属纳米柱的相互作用，使入射光以多层驻波的形式整齐地局限在金属纳米缝间，在基底任意不同位置测量，首次获得了不均匀性低于 5% 的 SERS 信号。周期性金属纳米柱的制作我们首先采用电子束制备了周期为 200 nm, 缝宽为 100 nm 的 SiO2 三维光栅作为骨架；随后利用原子层镀技术（ALD）在骨架上共形地镀上金属铱，随着铱层厚度地增加，柱间距最终被控制在了 10 nm 以内，深度局限的光场使该基底的增强因子达到了109. 在该项研究中还得到了东芬兰大学光子研究中心 Seppo Honkanen 教授和赫尔辛基大学化学系 Mikko Ritala 教授的大力支持，通过共同署名，以 “High Aspect-Ratio Iridium Coated Nanopillars for Highly Reproducible Surface-Enhanced Raman Scattering (SERS)”为题目的论文，被国际著名期刊 ACS Materials & Interfaces（影响因子：5.9）接收（2015, Vol. 7, No. 21, pp 11452-11459, DOI: 10.1021/acsami.5b02206）。 论文的相关链接： http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.5b02206 |
(2015.05.11)
