具有徑向各向異性納米顆粒體系的表面增強拉曼散射.pdf

1、表面增強拉曼散射(SERS)自從1974年首次被發(fā)現以來，一直受到廣泛的關注和研究，比如：表面增強拉曼散射在單分子探測和生物探測等方面就起到了重要的作用。而金屬納米核-殼顆粒體系作為一種獨特的光譜學和成像學器件的研究也備受關注。這主要是由于該結構的等離激元共振頻率有很大的可調性--通過調節(jié)核-殼結構金屬納米復合顆粒的相應的物理參數和幾何參數可以調控等離激元共振強度和共振頻率。而且，在等離激元共振頻率下，核-殼結構體系局域電場也會出現增強

2、。這些特性使得具有核-殼結構的金屬納米復合顆粒體系在SERS的研究中應用非常廣泛。
　　 在準靜態(tài)極限下，本文基于第一性原理開展對核-殼結構的金屬納米顆粒復合體系的SERS效應研究。本文的主要內容是：
　　 一、基于第一性原理的納米顆粒體系的SERS理論
　　 我們從第一性原理出發(fā)，建立適用于納米球形顆粒體系的SERS理論公式。首先，在準靜態(tài)近似下，我們分析了引入具有徑向各向異性的核-殼納米顆粒體系的電勢分布情況

3、；然后，解析推導出具有各向異性的核-殼結構復合顆?；椎亩嗉夒娕紭O矩的表達式，并求出體系的極化率；最后，根據Gersten-Nitzan模型，得到SERS的增強因子對各向異性物理參數和納米幾何尺度的依賴關系。
　　 二、分子吸附在各向異性核-殼結構表面附近SERS效應理論研究
　　 根據SERS理論，系統(tǒng)地研究了SERS增強率與各向異性程度、不同的核-殼結構、不同的分子放置方式以及顆粒的尺寸相互之間的內在聯系。并且數值討