不同金颗粒尺寸的Au@SiO_2纳米粒子拉曼增强研究

制备壳厚为2~3 nm,核尺寸为15、25、50 nm的Au@Si O_2纳米粒子代替Au纳米粒子,用来研究电磁场耦合强度与粒子尺寸和间距之间的关系。实验结果表明处在硅衬底上核尺寸为50 nm的Au@Si O_2纳米粒子增强效果更佳。为了进一步提高Au@Si O_2纳米粒子的拉曼活性,将核尺寸为50 nm的Au@Si O_2纳米粒子置于光滑的金表面,结果表明罗丹明6G的信号获得了更大的增强。利用时域有限差分法分别计算了不同粒径、间距和处在不同基底材料上的Au纳米粒子二聚体的表面增强拉曼散射(SERS)活性,结果表明粒子尺寸越大,间距越小,处在金衬底上的Au纳米粒子二聚体电磁场耦合强度越高,这与实验结果完全相符。另外,粒子间的耦合方式从粒子间隙转移到粒子与衬底之间,克服了粒子间距不可控的问题。这为获得灵敏度和稳定性更高的拉曼活性基底提供了新的思路。