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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 薄膜基底上的单块金属二聚体结构：底层金属引入的新等离激元特性

    摘要： 二聚体——两个间距极近的金属纳米结构——是等离子体学中的主要纳米尺度几何构型之一，在其杂化"成键"等离子体激发时，可在粒子间连接处产生高强度的局域场增强效应。然而当二聚体制备在金属基底上时，其特性会发生深刻改变。本研究考察了金基底上的金二聚体结构，该结构支持一种被金属屏蔽的明亮"成键"二聚体等离子体，以及能量更低的磁荷转移等离子体。通过改变薄膜上二聚体结构的介电环境，可揭示可见光波段内广泛存在的高阶杂化等离子体模式。无论是单个薄膜上二聚体结构的局域表面等离子体共振（LSPR），还是其集体表面晶格共振（SLR），均表现出高度灵敏的折射率传感响应。这种全金属磁谐振纳米结构的实现，为获得更高性能的基于LSPR和SLR的等离子体传感器提供了可行途径。

    关键词： 等离子体学、局域表面等离子体共振、表面晶格共振、LSPR传感、折射率传感

    更新于2025-11-21 11:24:58

  • 用于微管成核检测的LSPR生物传感方法

    摘要： 微管是参与多种细胞过程的动态蛋白质细丝。本研究报道了一种新型局部表面等离子体共振（LSPR）生物传感技术的开发，用于研究微管动力学中尚未充分理解的成核过程。通过采用径向折射率可变的改进米氏理论，我们构建了描述金纳米颗粒周围形成微管时光学响应的理论模型。该模型预测：当微管在纳米颗粒表面数十纳米范围内成核时，消光最大波长对由此产生的局部折射率变化敏感；但当微管延伸导致该区域外折射率改变时则不敏感。为验证LSPR技术可用于实验检测微管成核，我们通过将微管蛋白亚基固定在纳米颗粒上诱导其周围自发形成微管。结果与理论模型一致：当纳米颗粒周围形成短微管时消光最大波长出现红移，而微管延伸时最大波长无显著变化。动力学实验进一步表明，即使微管过小以致无法通过光密度测量检测到，最大波长仍对微管核组装过程敏感。

    关键词： 局域表面等离子体共振、光学生物传感器、金纳米粒子、微管成核

    更新于2025-11-19 16:56:35

  • 通过金纳米颗粒的局域表面等离子体效应增强全无机钙钛矿纳米立方体的单模激光性能

    摘要： 微型激光源因其潜在应用于光通信、数据存储和成像领域而备受关注。然而，增益介质尺寸减小导致的高腔体损耗会引发高激射阈值。本研究探究了利用金纳米粒子（NPs）的表面等离激元效应增强CsPbBr3钙钛矿纳米立方体的光学性能。将金NPs集成于聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)层中，可显著提升CsPbBr3钙钛矿纳米立方体的吸收与光致发光(PL)性能。重要的是，该处理使CsPbBr3钙钛矿纳米立方体的激射阈值降低约33%。研究表明，与等离激元纳米材料复合的卤化铅钙钛矿有望成为高效激光器件及其他光电器件的候选材料。

    关键词： 低阈值，钙钛矿纳米立方体，局域表面等离子体共振，金纳米粒子

    更新于2025-11-14 15:32:45

  • 液相激光烧蚀法制备的Al-Al?O?@C核壳纳米颗粒中的深紫外等离激元共振

    摘要： 我们开发了一种便捷、简易、低成本且"绿色"的纳米颗粒（NPs）合成方法，通过液相激光烧蚀铝靶材制备具有深紫外局域表面等离子体共振（LSPR）特性的纳米材料。这些纳米颗粒具有Al-Al2O3@C核壳结构，随着激光辐射时间延长，其LSPR峰位在240-250nm范围内移动。实验表征与理论模拟均表明，该LSPR峰与Al2O3的存在密切相关。碳壳层能有效抑制铝纳米颗粒氧化并增强稳定性，这对实现深紫外LSPR特性至关重要。此外，我们证实了Al-Al2O3@C纳米颗粒能增强CsPbBr3-xClx的蓝光荧光强度——这是由于LSPR产生的增强局域电磁场对CsPbBr3-xClx产生了更强的激发作用。

    关键词： 等离子体增强、等离子体学、局域表面等离子体共振、铝纳米粒子、深紫外光

    更新于2025-11-14 15:32:45

  • 高灵敏度与高选择性纳米间隙增强表面增强拉曼散射传感平台

    摘要： 本文报道了一种高灵敏度、高选择性的表面增强拉曼光谱（SERS）传感平台。我们采用简单制备方法，通过直接无掩模等离子体刻蚀聚合物表面以及高纵横比银/聚合物纳米柱的表面张力驱动组装来产生等离激元热点。这些坍缩的等离激元纳米柱通过耦合局域表面等离激元共振产生增强的近场相互作用。小纳米间隙的高密度带来了优异的等离激元检测性能，平均SERS增强因子达到1.5×10^7。更重要的是，我们证明将等离激元纳米结构封装在纳滤膜中，可根据有机溶剂中的膜溶胀程度和分子尺寸实现小分子的选择性过滤。纳滤膜封装的SERS基底无需预处理，因此能利用便携式拉曼光谱快速简便地检测有毒分子。

    关键词： 热点、传感器、分子过滤、表面增强拉曼光谱、局域表面等离子体共振

    更新于2025-11-14 15:30:11

  • 利用碳点功能化金纳米颗粒的局部表面等离子体共振对多巴胺进行非酶传感

    摘要： 开发了一种基于硫掺杂碳点功能化金纳米粒子（S-CDs@Au NPs）颜色变化的高选择性、高灵敏度、快速比色传感器用于多巴胺（DA）检测。该方法原理是多巴胺的氨基与S-CDs@Au NPs的羧基形成复合物后，在作为连接剂的Fe3?离子作用下发生聚集，导致S-CDs@Au NPs的局域表面等离子体共振峰从520 nm红移至670 nm。通过监测670 nm与520 nm处吸光度强度比值作为多巴胺的检测分析信号。优化了影响分析信号的反应时间、溶液pH值、金纳米粒子浓度和Fe3?浓度等参数。在最优条件下，校准曲线在0.81-16.80 μM多巴胺浓度范围内呈线性关系。检测限和定量限分别为0.23 μM和0.77 μM。在5.0 μM多巴胺浓度下，日内和日间相对标准偏差（RSD）分别为3.9%和5.6%（n=5）。研究了该方法用于多巴胺安瓿、尿液和人血清样品中多巴胺检测的适用性。

    关键词： 碳点，局域表面等离子体共振，比色化学传感器，多巴胺，金纳米粒子

    更新于2025-11-14 15:18:02

  • 蓝光DVD作为表面增强拉曼散射基底用于尿液中白蛋白、肌酐和尿素的可靠检测

    摘要： 我们在此报道了一种简单且可重复的表面增强拉曼散射（SERS）基底的工作原理，该基底通过将金纳米粒子（AuNPs）的局域表面等离子体共振（LSPR）场有效束缚在蓝光数字多功能光盘（BRDVD）的纳米通道中来实现?；诟蒙杓频腟ERS传感性能已得到验证。被束缚在BRDVD通道中的AuNPs会产生导模共振（GMR）场，同时耦合电磁场在通道中的光子寿命延长，从而整体增强了局部场强。这两个因素是该基底拉曼散射信号增强的主要原因。所提出的SERS基底在45天内能保持信号强度的相对稳定。利用该设计基底，我们可靠地测量并量化了尿液中三种临床重要化学物质——白蛋白、肌酐和尿素的拉曼信号强度。拉曼光谱仪可检测的白蛋白、肌酐和尿素最低浓度分别为0.1微克/毫升、0.2微克/毫升和0.6微克/毫升。这些数值均远低于正常范围，因此满足不同临床用途下对这些化学物质进行检测和分析的要求。

    关键词： 表面增强拉曼散射、纳米通道、局域表面等离子体共振、BRDVD、导模共振、尿液样本

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • DNA工程贵金属纳米粒子（纳米生物技术基础与前沿）|| 光化学与光物理事件

    摘要： DNA工程贵金属纳米粒子：纳米生物技术的基础与前沿。本章涵盖涉及贵金属纳米粒子、DNA碱基、DNA/PNA相互作用、DNA-染料偶联物、DNA-金纳米粒子偶联物、DNA-银纳米粒子及热金纳米粒子的光化学与光物理过程，探讨其在生物分析、光谱学、光热治疗、成像及传感领域的应用。

    关键词： 生物传感、纳米生物技术、局域表面等离子体共振、贵金属纳米粒子、光物理事件、DNA、光化学事件、光热疗法、荧光

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 金纳米棱镜/二氧化钛上表面等离激元驱动热电子流的直接成像

    摘要： 利用光导原子力显微镜（pc-AFM）直接测量TiO?基底上三角形金纳米棱镜的肖特基纳米二极管热电子通量，对揭示表面电子激发机制具有基础性意义。本研究首次通过实验证明了热电子与局域表面等离激元共振之间的内在关联——我们发现金纳米棱镜边界处的局部光电流高于内部区域，表明边界处的电场束缚形成了热点效应，从而增强了该区域的热电子流。当入射光波长接近单个金纳米棱镜的吸收峰（645 nm）时，相比532 nm波长，局域表面等离激元共振使金纳米棱镜/TiO?体系产生了更强的光诱导热电子流。研究还显示施加反向偏压可提升金纳米棱镜/TiO?的光电流，这与镜像力导致的肖特基势垒高度降低有关。这些基于pc-AFM的纳米尺度热电子通量测量结果，证实了基于热电子的能量转换过程中存在等离激元介导的高效光子能量转移。

    关键词： 热电子、光导原子力显微镜、局域表面等离子体共振、肖特基二极管、场限制、金纳米棱镜

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 基于胶体金纳米颗粒操控的低成本锥形塑料光纤生物传感器研究

    摘要： 我们展示了一种基于锥形光纤倏逝场中胶体金纳米粒子操控的低成本锥形光纤生物传感器（TFOBS）。该传感器由双锥形塑料光纤构成，其锥区涂覆有胶体金纳米粒子。通过时域有限差分法模拟评估了倏逝场吸收强度随金纳米粒子尺寸的变化关系，结果表明：为实现可见光波段最大吸收，金纳米粒子尺寸应控制在3-4纳米范围内。随后合成目标尺寸的金纳米粒子并涂覆于锥区制得TFOBS。实验发现金纳米粒子涂层能增强纤芯向包层表面出射的光强，这归因于局域表面等离子体共振效应。将该TFOBS用于牛血清白蛋白检测时，测得其检测限为0.326克/分升。鉴于健康人血清正常白蛋白浓度为3.5-5.5克/分升，本TFOBS可作为低成本高精度白蛋白传感器使用。

    关键词： 锥形光纤传感器、局域表面等离子体共振、纳米粒子操控

    更新于2025-09-23 15:22:29