基于COMSOL的柔性表面增强拉曼散射基底研究

为提高表面增强拉曼散射(Surface-enhanced Raman scattering, SERS)基底的性能，采用COMSOL Multiphysics仿真软件通过有限元法对两个相邻的纳米颗粒的模型进行仿真。仿真结果表明，当纳米颗粒半径一定时，增强因子随间距的增大而快速减小；当间距一定时，增强因子随半径的增大而增大，半径达到300 nm后，增强因子趋于稳定，且呈一定的下降趋势。同时，设计并构建了倒圆锥模型的SERS基底，仿真得到其增强因子为2.66×10⁵,相比于倒金字塔模型(增强因子为1.57×10⁵)具有更优异的性能。基于所得到的仿真结果对倒圆锥模型进行优化，银纳米颗粒间距从10 nm依次减小为5 nm,增强因子得到显著提高，极大地提高了表面增强拉曼散射基底的性能。