用于协同改进表面增强拉曼光谱的二维范德瓦尔斯异质结构
应用物理
2020-08-04 v1
摘要
表面增强拉曼光谱 (Surface Enhanced Raman Spectroscopy, SERS) 是一种精确且非侵入的分析技术，广泛应用于化学分析、环境保护、食品加工、制药和诊断生物学。然而，制备具有高灵敏度和可重复使用性且荧光背景最小的 SERS 基底仍具挑战。本工作中，我们提出利用二维材料 (2D materials) 的范德瓦尔斯异质结构覆盖等离激元金属纳米颗粒以解决该挑战。原子级薄氮化硼 (BN) 与石墨烯的异质结构提供了协同效应：(1) 电子可隧穿原子级薄 BN，使石墨烯与探针分子间发生电荷转移从而抑制荧光背景；(2) 除电磁场机制 (EM) 外，石墨烯通过化学增强机制 (CM) 提升 SERS 灵敏度；(3) 原子级薄 BN 在空气中对底层石墨烯和 Ag 纳米颗粒于 360 {\deg}C 加热再生时提供抗氧化保护，使 SERS 基底可重复使用。这些进展将促进 SERS 的更广泛应用，尤其在更高灵敏度荧光分子检测方面。
引用
@article{arxiv.2008.00447,
title = {Two-dimensional van der Waals Heterostructures for Synergistically Improved Surface Enhanced Raman Spectroscopy},
author = {Qiran Cai and Wei Gan and Alexey Falin and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Jincheng Zhuang and Weichang Hao and Shaoming Huang and Tao Tao and Ying Chen and Lu Hua Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.00447},
year = {2020}
}