金纳米二聚体SERS基底的近场光学特性分析

胡新毛++陈振宜++陈娜++徐文杰++杨鹏祥++陈华

文章编号：2095-6835（2016）17-0015-03

摘 要：分析了金纳米球二聚体结构作为SERS增强基底的电磁增强特性，利用有限元软件Comsol Multiphysics中的射频（RF）模块计算了入射光偏振态对金纳米二聚体基底SERS增强特性的影响，阐述了金纳米颗粒间距与SERS增强因子的对应关系。此外，还计算了金纳米颗粒包裹1 nm氧化铝纳米层时的SERS增强特性，对比了包裹氧化铝纳米层前、后的增强效果，分析了氧化铝纳米层厚度对基底SERS增强因子的影响。

关键词：金纳米颗粒；氧化铝纳米层；电磁场；表面增强拉曼散射

中图分类号：TN820 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.17.015

3 结束语

本文根据Comsol Multiphysics软件中的射频（RF）模块的特点，建立了金纳米球二聚体理论仿真模型，数值计算了金纳米颗粒作为SERS增强基底时其二聚体结构的电磁增强特性。计算结果表明，当两个金纳米球靠得很近时，金纳米球附近的场强出现了极大的增强。同时，进一步分析了入射光的偏振态对金纳米球二聚体电磁增强特性的影响，表明SERS对入射光的偏振态具有敏感性。此外，还研究了金纳米球的间距对二聚体增强因子的影响，研究发现了二聚体的增强因子的对数值随着金纳米球的间距增大而呈指数规律衰减；研究了壳层结构增强基底的特性，计算了金纳米球包裹1 nm氧化铝纳米层后基底的增强特性及金纳米球间距固定情况下壳层结构的厚度对二聚体电磁增强特性的影响，包裹介质层后，具有更强的增强因子，且热点的增强因子随介质层厚度的增加而增大。本文的研究结果将为进一步的实验研究指明方向，具有重要的理论指导意义。

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〔编辑：张思楠〕