防止铝光腐蚀以实现紫外等离激元学
应用物理
2019-07-26 v1 材料科学
摘要
紫外(UV)等离激元学旨在将分子在紫外范围的强吸收带与等离激元纳米结构的强电磁场结合,以促进表面增强光谱与催化。目前,铝是紫外等离激元学中最广泛使用的金属,且通常被认为因其天然氧化铝层钝化金属表面而异常稳定。然而,我们在此发现,在 266 nm 紫外光照下,铝在水中可在数十秒内甚至低平均紫外功率下发生剧烈光腐蚀。这种铝在水环境中的不稳定性严重限制了紫外等离激元学应用。我们表明铝光腐蚀与水的紫外非线性吸收导致羟基自由基产生有关。使用活性氧清除剂及沉积在铝结构上的聚合物层测试了不同的腐蚀防护方法。利用优化防护,我们使无可见光腐蚀效应可用的紫外功率范围增大十倍。该技术对在水溶液中稳定使用铝纳米结构用于紫外等离激元学至关重要。
引用
@article{arxiv.1907.11003,
title = {Preventing Aluminum Photocorrosion for Ultraviolet Plasmonics},
author = {Aleksandr Barulin and Jean-Benoît Claude and Satyajit Patra and Antonin Moreau and Julien Lumeau and Jérôme Wenger},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.11003},
year = {2019}
}