単一のFe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>@Auから成るスピンドルナノ粒子に関する表面増強ラマン分光法:偏光依存性とFDTDによるシミュレーション

SHEN Hong Xia; SHEN Hong Xia; ZOU Wen Jun; YANG Zhi Lin; YUAN Ya Xian; XU Min Min; YAO Jian Lin; GU Ren Ao

文献

J-GLOBAL ID：201502203470703642 整理番号：15A1397799

単一のFe₂O₃@Auから成るスピンドルナノ粒子に関する表面増強ラマン分光法:偏光依存性とFDTDによるシミュレーション

Surface-enhanced Raman spectroscopy on single Fe₂O₃@Au spindle nanoparticle: polarization dependence and FDTD simulation

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資料名：
巻： 17 号： 11 ページ： 114014,1-8 発行年： 2015年11月
JST資料番号： D0538C ISSN： 2040-8978 CODEN： JOOPCA 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：イギリス (GBR) 言語：英語 (EN)

表面増強ラマン散乱(SERS)は1970年代に発見されてから,その効果の複雑な機構の理解を目指した研究が精力的に行われてきた。そして,過去10年間において,SERSの研究は急速に拡大してきた。今では,最先端の微小加工技術によって形成されたSERS活性な基板が,基礎研究や実用の両面において活用できる。結果として,SERSの検出限界は1個の分子レベルに至る,確実で,一般的な分光法に発展してきた。現在では,SERSの機構の理解は,より深く,より包括的である。増強効果は,表面の形態,サイズ,形状およびナノスケールの基板の凝集度のようなSERS基板の微小構造と密接に関係することが報告されている。アンサンブル平均されたSERS信号は,一般的に無偏光であるが,異方性を持つ単一ナノ粒子に関して,偏光に強く依存するSERS信号が報告されている。本稿では,スピンドル状のFe₂O₃@Auの単一ナノ粒子に関する偏光に依存するSERSの実験的および理論的な研究結果を報告する。本研究では,SERSの増強を探るために,コア構造から成る特別な形状を持つFe₂O₃を採用した。有限差分時間領域法(FDTD)による理論的なシミュレーションにおいて,コアの誘電率を導入した。このように,コア構造を持つスピンドル粒子の支援によって,AuシェルをFe₂O₃面上に付着して,対応するAuの形が得られた。最終的なFe₂O₃@Au粒子は,実験結果を理論的なシミュレーションと結びつけるモデルとして重要な役割を果たすことが分かった。

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赤外スペクトル及びRaman散乱,Ramanスペクトル一般

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単一のFe2O3@Auから成るスピンドルナノ粒子に関する表面増強ラマン分光法:偏光依存性とFDTDによるシミュレーション

単一のFe₂O₃@Auから成るスピンドルナノ粒子に関する表面増強ラマン分光法:偏光依存性とFDTDによるシミュレーション