SEM-bilder av nanopartiklar tillverkade för SERS genom elektronstråle litografi.
I en tidig granskningstidning, forskare från Japan, Tyskland, och Spanien ger en mycket relevant översikt över historien, fysisk tolkning och tillämpningar av plasmoner i metalliska nanostrukturer.
Tadaaki Nagao vid International Center for Materials Nanoarchitectonics (MANA), National Institute for Materials Science (NIMS) och kollegor i Tyskland och Spanien presenterar en översyn av plasmoner i metalliska nanomaterial. Artikeln publiceras i veckan i tidningen Vetenskap och teknik för avancerade material .
Författarna ger en omfattande översikt över egenskaperna hos plasmoner i nanomaterial med betoning på banbrytande arbete av Ruthemann och Lang om elektronenergiförlustspektroskopi (EELS) av elektronrörelse i tunna metallfolier; nyligen infraröd analys av metalliska nanoroder i nanoskala och nanoöar producerade av fotolitografi "uppifrån och ned"; och potentialen hos metalliska atomtrådar för att stödja plasmoniska resonanslägen. Granskningen innehåller detaljerade förklaringar av plasmoner för in vivo biosensing och nanoantenner.
En plasmon kan visualiseras som en kollektiv svängning av elektronisk "vätska" i metaller, liknar vågor i sjön, som är vattenmolekylernas kollektiva sätt. Vidare, ytplasmoner är sådana svängningar som begränsas till metaller, som visar en stark interaktion med ljus, som leder till bildandet av så kallade "polaritoner". Futuristiska tillämpningar av plasmoner inkluderar idealiska linser och till och med osynliga kappor.
Forskning på 1940 -talet av Ruthemann och Lang om elektroner som flödar i tunna metallfolier med hjälp av EELS gav det första experimentella tecknet på närvaron av de teoretiskt förutspådda "plasmasvängningarna" i metaller. År 1957 förutspådde Richie och kollegor förekomsten av "ytlokaliserade" plasmoner, som bekräftades av Powell och Swan av EELS några år senare. På 1960 -talet bestämde forskare optiska dispersionskurvor med hjälp av optisk spektroskopi, därigenom öppnas möjligheten för optiska tillämpningar av plasmonstrukturer.
Illustration av multiplexcancer riktning av SERS -nanopartiklar kodade av Raman -molekyler och cancerantikroppar.
I denna recension, Nagao och kollegor erbjuder insikter om optiska tillämpningar av lokaliserade ytplasmoner i strukturer som produceras av fotolitografi. Specifika exempel inkluderar metalliska nanoantenna -detektorer - där resonant excitation av ljus leder till ultrahög elektromagnetisk fältförbättring på grund av plasmonpolaritoner lokaliserade vid ytan av nanostrukturer; och optiska interaktioner mellan matriser av nanoroder för "ytförstärkt Ramanspridning", vilket visar potential för in vivo biomolekylär avkänning. Författarna beskriver också framställningen av en prototyp slumpmässig nanogap-antenn för förbättrad IR-spektroskopi och in situ spektral övervakning av ytförstärkning av infraröd absorption under filmtillväxt.
Vidare, författarna beskriver nya trender inom plasmonforskning, i synnerhet observation av plasmoniska resonanslägen i indium -nanotrådar som odlas i ultrahögt vakuum på kiselsubstrat med trappsteg. De förutspår att dessa nanotrådar kommer att användas som byggstenar för att utveckla framtidens plasmoniska enheter.
Denna recension innehåller 86 referenser och 12 figurer, tillhandahålla en ovärderlig källa till aktuell information för nykomlingar och experter inom detta spännande forskningsområde.
