La imagen de la izquierda muestra las diferentes posiciones de la monocapa, WS2 en la nanocavidad. El gráfico de la derecha ilustra la distribución de la intensidad del campo plasmónico. Crédito:Chen Siyu
Un grupo de científicos que trabajan en la espectroscopia Raman mejorada en la superficie (SERS) ha creado una nanorregla para proporcionar información sobre los campos plasmónicos longitudinales en las nanocavidades, según una investigación publicada en el Journal of the American Chemical Society. .
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 notablemente mejorada de hasta 10 10–15 , lo que permite 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 en el campo plasmónico a escala nanométrica. Pero carece de apoyo teórico y experimental. Así que decidió resolverlo", 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. Al comienzo del estudio, Yang y su equipo tuvieron que encontrar alguna forma de medir la exploración del campo plasmónico. "Así que diseñamos y fabricamos la nanorregla para analizarla en alta resolución espacial".
Hicieron una nanorregla única con una resolución espacial de alrededor de 7 x 10 -10 m, que en realidad era una nanocavidad plasmónica fabricada 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 sonda SERS y las cuatro capas restantes de WS2 como capas de referencia.
Este diseño especial generó una intensidad SERS cuantitativa lo suficientemente fuerte, que fue capaz de detectar cuantitativa y directamente la distribución del campo plasmónico longitudinal.
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 plasmónico longitudinal en una nanocavidad individual se distribuye heterogéneamente con un inesperado gran gradiente de intensidad. Sondeando los límites de la mejora plasmónica utilizando una sonda de cristal atómico bidimensional
