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表面增强拉曼光谱的电磁理论综述发表于Chem. Soc. Rev.

我院田中群教授团队丁松园博士(厦门大学石墨烯工程与产业研究院特聘研究员,iChEM研究员)与美国加州大学圣巴巴拉分校的表面增强拉曼光谱专家Martin Moskovits教授合作,应国际高水平学术刊物Chemical Society Reviews邀请撰写综述“Electromagnetic theories of surface-enhanced Raman spectroscopy”,近期发表于Chem. Soc. Rev., 2017, 46, 4042-4076。

该综述从SERS理论和等离激元光子学相互促进发展的角度,综述了这两个领域发展过程中的一系列重要工作,在讨论SERS电磁场增强机理时,不但讨论了SERS第一步增强即局域场增强的贡献,而且讨论了SERS第二步增强即分子拉曼散射偶极子的再辐射增强,以及广泛使用的SERS增强因子正比于局域电场增强的四次方近似在三种情况下失效的问题。

本文首次提出了利用纳米天线有效作用体积和纳米间隙中热点体积之比估算纳米结构SERS增强因子的新模型。由此提出了运用级联结构支持多尺度电磁场耦合的原理,进一步提高SERS强度的策略。此外,还介绍了纳米粒子-纳米粒子耦合体系,以及纳米粒子-衬底耦合体系的光学性质和SERS增强因子计算方法,该方法可为设计新的SERS活性纳米结构提供帮助。

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该工作得到国家自然科学基金委青年科学基金项目(21403179),重点项目(21533006),基金委界面电化学创新群体项目(21621091)和科技部973重大科学研究计划(2015CB932300)的支持。

论文链接:

http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2017/cs/c7cs00238f#!divAbstract