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czl1029新蟲 (初入文壇)
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[求助]
求助，關(guān)于LSPR和 LSP 對熒光增強(qiáng)之間的關(guān)系 已有1人參與
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本人新人一枚，之前沒有接觸過金屬表面增強(qiáng)這方面的實(shí)驗(yàn)，課題組里沒有人做這方面的內(nèi)容。。。這是背景。。。。老板給了一個(gè)課題是關(guān)于金島膜增強(qiáng)熒光的。看了一些文獻(xiàn)，也對它的增強(qiáng)機(jī)理有了一些了解，但是把這些內(nèi)容串在一起時(shí)發(fā)現(xiàn)好多東西都亂了。 1.關(guān)于熒光增強(qiáng)，我的理解是這樣的，我采用的是金島膜，粒徑在100-200nm之間，形狀不規(guī)則�；诮饙u膜的等離子體共振應(yīng)該是LSPR。這個(gè)理解對嗎？ 2.激發(fā)LSPR需要波矢匹配，所以應(yīng)該是某個(gè)特定的頻率才能引起LSPR，這在吸收光譜中體現(xiàn)在吸收峰上。 3.形成表面等離激元是形成表明等離子體共振的基礎(chǔ)，對嗎？只要有電磁波照射到金島表面上，就會有表面等離激元形成，而當(dāng)入射電磁波波矢與電子振蕩波矢相等時(shí)，就會形成LSPR。這樣理解對嗎？ 4.由于亞波長尺寸的金島空間不確定性小，導(dǎo)致波矢不確定性大，可以認(rèn)為其表面有很多種波矢，能與不同波長的電磁波匹配，不同波長的電磁波都能引起同一個(gè)金島的LSPR，這樣理解對嗎？那么為什么還有吸收峰呢？ 5.只要形成了表面等離激元就能與熒光基團(tuán)作用，增強(qiáng)熒光，只不過當(dāng)達(dá)到LSPR時(shí)，局域場增強(qiáng)等作用最大，此時(shí)熒光增強(qiáng)的效果最好？ 6.假如我想增強(qiáng)的熒光分子的最佳激發(fā)波長在300，而金島的吸收曲線在600nm出現(xiàn)吸收峰，那么我用300激發(fā)熒光分子是否有增強(qiáng)作用？參考之前雙層銀島膜增強(qiáng)DNA熒光的模型，銀島膜的吸收峰在400nm左右，而實(shí)驗(yàn)用了283nm激發(fā)DNA，也有增強(qiáng)，這里面283nm激發(fā)波長使銀島產(chǎn)生LSPR了嗎？還是僅僅是SP。 6局域場增強(qiáng)引起熒光增強(qiáng)的理論我看文獻(xiàn)中說是要產(chǎn)生表明等離子體共振才行，而輻射衰減工程理論似乎不需要達(dá)到共振，只提到了能量轉(zhuǎn)移。那么是否可以這么理解：局域場增強(qiáng)效應(yīng)是要求共振的，適合量子產(chǎn)率高的熒光分子，而輻射衰減工程可以通過改變量子產(chǎn)率來增強(qiáng)熒光，不需要共振，特別適合量子產(chǎn)率低的分子。 |
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 SPR表面等離子體共振 |
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czl1029
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3樓2015-01-14 08:44:50
czl1029
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http://www.gaoyang168.com/bbs/viewthread.php?tid=4888385&authorid=1509115 這個(gè)帖子里面有一個(gè)解釋，看了之后還是有不理解的地方： 金屬原子核對其最外層電子的吸引力較弱，從而金屬內(nèi)部存在大量的自由電子。自由電子帶負(fù)電，離域在各個(gè)帶正電的原子核之間，為整個(gè)體系所共有。在金屬內(nèi)部正、負(fù)電荷電量相等，對外不顯電性，處于平衡狀態(tài)體系中，通常把這種體系稱為金屬中的等離子體。在某種外部干擾（如光、高能電子束等）的作用下，金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)部自由移動的電子會相對原來的平衡位置產(chǎn)生位移，產(chǎn)生正負(fù)電荷的分離，此時(shí)，電子會受到正電荷中心的庫侖力作用，使它們返回到原來的平衡位置，由此產(chǎn)生的回復(fù)力使得自由電子在正負(fù)電荷中心位置發(fā)生往復(fù)振蕩，這種現(xiàn)象就稱為等離子體振蕩（Plasmon Oscilation）。//等離子體振蕩和等離子體激元有什么區(qū)別？ 外部干擾（例如光）引起金屬表面等離子體振蕩，當(dāng)二者滿足能量匹配和動量匹配的條件時(shí)，產(chǎn)生金屬表面等離子體共振（SPR）現(xiàn)象，激發(fā)金屬表面等離子體激元（SPP）。金屬表面等離子體激元實(shí)際上是在金屬表面存在的自由振動的電子與外部干擾（例如光）相互作用產(chǎn)生的沿著金屬表面?zhèn)鞑サ碾娮邮杳懿ǎＲ埠喎Q為金屬表面等離子體。金屬表面等離子體激元存在兩種形式：一種是在連續(xù)的金屬膜表面?zhèn)鞑�，稱為傳導(dǎo)型表面等離子體（PSP）；一種是限域在納米粒子表面，稱為局域表面等離子體（LSP）。//是否說明先有LSPR，再有LSP的？ 激發(fā)PSP和LSP的能量匹配條件很容易滿足，只要外部干擾（例如光）的頻率與金屬表面自由電子振動的頻率一致即可，而二者滿足動量匹配條件的難易程度不同。動量匹配也即波矢的匹配，對PSP來說，表面等離激元的色散曲線在自然光的右側(cè) ，在相同頻率的情況下，其波矢量比光波矢量要大，所以一般可見光是無法激發(fā)的，而為了激勵(lì)PSP，需要引入一些特殊的結(jié)構(gòu)達(dá)到波矢匹配，常用的有棱鏡耦合、波導(dǎo)結(jié)構(gòu)、衍射光柵結(jié)構(gòu)等等；對于金屬納米顆粒，表面等離子體激元將被局域在金屬納米顆粒的邊界附近形成LSP，空間局域化后，由于不確定原理得知，波矢匹配的條件很容易滿足（空間不確定度很小，波矢不確定度很大，表面等離子體的色散關(guān)系曲線近似于平行x軸的直線），局域化的表面等離子體振蕩因而可以很容易被遠(yuǎn)場輻射過來的光波激發(fā)。局域表面等離子體共振是貴金屬納米粒子的重要光學(xué)特征，使得貴金屬納米粒子能在可見光區(qū)表現(xiàn)出體相材料中所觀察不到的強(qiáng)吸收帶。//LSPR的激發(fā)很容易，不過還是要特定波長才行？ 產(chǎn)生局域表面等離子體共振時(shí)，會在納米粒子附近產(chǎn)生很強(qiáng)的局域電磁場，正是這增強(qiáng)的電磁場產(chǎn)生極重要的增強(qiáng)應(yīng)用，比如MEF、SERS。//輻射衰減工程不需要共振吧？ |
2樓2015-01-12 18:03:16
kangyipu
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4樓2015-01-26 23:05:41
kangyipu
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5樓2015-01-26 23:06:31
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