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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 微米和纳米 » 前沿热点 » 求大牛讲述一下plasmon coupling， SERS，还有SPR的联系和区别
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ivanfigo

新虫 (正式写手)

[交流] 求大牛讲述一下plasmon coupling， SERS，还有SPR的联系和区别

初入此道。。。
只知道SPR是用UV-vis测
SERS用拉曼光谱仪测。

还有这个plasmon coupling 和SERS里面的hot spot 是啥关系？比如说我两个纳米粒子靠的比较紧或者搭在一起了可以怎么测？如果我的纳米粒子串成项链状了呢？

牛人能详细讲述一下不？
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1楼 2011-12-30 09:16:00
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GrasaVampiro

专家顾问 (职业作家)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
共振：当一个物体，受到一个外力发生振动，这个震动具有一定的频率。如果给这物体再加上一个振动，当这两个振动频率恰好一致时，发生共振，共振的结果就是振动频率不变，振幅达到最大，能量最强。
没说到点子上，仅当外加振动的频率和本证频率接近时，才会发生共振，跟加几个振动无关，共振还分振幅共振和速度共振。

拉曼共振，表面等离子共振，核磁共振等等：无非就是物质本身的某种振动，和外加磁场光波的振动频率达到一致，出现了最大吸收峰而已，这个吸收峰就表现为我们谱图上的峰。对于表面等离子共振，那就是颗粒表面正负电荷中心的振动频率和外加光波频率一致，对于拉曼来说，就是物质分子中原子的振动频率和外加光波频率一致。
共振拉曼存在，什么是“拉曼共振”，原文，文献？
如果拉曼是物质分子中原子的振动频率和外加光波频率一致。那红外谱是什么？拉曼谱的来源是物质的 可极化率polarizability，

1.surface plasmon的概念，surface plasmon表面等离子体，对于金属纳米材料来说，他们本身是不带电荷的，属于中性的，比如Au.但是在光波的作用下（注意光波是在不停的震动着），金颗粒表面的电子会随着光波的作用发生一定的激化，激化的后果就是，正或负电荷移向一段，从而使得颗粒表面出现正负电荷中心，但是总体看来还是电中性的，这个时候颗粒的表面由于出现了正负电荷中心，所以看起来具有离子的一些特征，称之为表面等离子。
2.表面等离子共振 由于光波的作用出现了表面等离子现象，但是颗粒表面的正负电荷中心并不是固定不变的，由于光波是在不停的震动，随着光波的震动，颗粒表面的正负电荷中心也会发生震动，即正负电荷中心会换位，有点像地球磁场的反转（南极成北极，北极成南极）。表面等离子共振，我认为就是光波的震动频率和颗粒表面正负电荷中心的震动频率达到最大一致时，产生共振，这个时候表面电荷正负中心震动具有最大吸收。注意，这个正负电荷中心的震动能量是来自于光波的能量，光波没有了，也就没有正负电荷中心了，也就没有了震动。

红色部分严格的说是错的，蓝色部分很口语，不是科学表述。
金属里，离子实形成晶格，无法移动，正负电荷如何换位？？？3.plmason coupling。耦合我没有看过具体的文献，我的理解就是，一个颗粒表面具有正负电荷中心的不停反转（称为震动比较合适），这个振动是有一定频率的，那么当另外一个颗粒和他靠近时，这两个颗粒表面的这个振动会发生干涉，从而产生一些变化，这个干涉的作用可能就是耦合吧。
没有看过文献就别误导人。

4. SPR。当颗粒表面的激化能量某种光波能满足时，也就是这个光波的频率和颗粒表面的正负电荷振动频率大致一致，就出现最大吸收峰，也就是所说的表面等离子共振峰，也就是紫外可见光的。
这个和2是一个东西吧？
5.SERS。对拉曼了解不多，我的理解是，一些物质材料分子，他们一些分子间原子的振动的频率，和光波的某段频率一致时，发生共振，出现最大吸收，这就是拉曼的峰。对于待测物质量比较大时，信号没有问题，会比较强。而当量很少时，特别是单分子级时，信号就很弱。这个时候通过把这些待测分子分散在某种基质上，在这里就是常说的Ag，Au了，这个时候在Ag和Au表面的等离子震动的影响下，待测分子的分子间原子震动强度会发生很大的变化（频率应该没变），就是表现为拉曼峰变得非常明显。这就是常说的拉曼增强效应吧。
你不懂拉曼，他和振动基本无关，强弱和物质的量无关。更不懂SERS的原理6.hotspot。这个指的就是颗粒表面，那个对拉曼信号增强贡献最大的地方。
想当然的说法，根本不是SERS圈里说的hot spot
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51楼2012-10-05 22:02:10
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bachier

金虫 (职业作家)
★ ★ ★ ★ ★ ★
ivanfigo(金币+1):谢谢参与
ivanfigo(金币+5): 2011-12-30 10:49:26
ivanfigo: 回帖置顶 2011-12-30 10:52:38
zhangwj(金币+5, MN-EPI+1): excellent！thanks 2011-12-30 22:42:56
你要去查一下了。我的理解是：
共振：当一个物体，受到一个外力发生振动，这个震动具有一定的频率。如果给这物体再加上一个振动，当这两个振动频率恰好一致时，发生共振，共振的结果就是振动频率不变，振幅达到最大，能量最强。
拉曼共振，表面等离子共振，核磁共振等等：无非就是物质本身的某种振动，和外加磁场光波的振动频率达到一致，出现了最大吸收峰而已，这个吸收峰就表现为我们谱图上的峰。对于表面等离子共振，那就是颗粒表面正负电荷中心的振动频率和外加光波频率一致，对于拉曼来说，就是物质分子中原子的振动频率和外加光波频率一致。

1.surface plasmon的概念，surface plasmon表面等离子体，对于金属纳米材料来说，他们本身是不带电荷的，属于中性的，比如Au.但是在光波的作用下（注意光波是在不停的震动着），金颗粒表面的电子会随着光波的作用发生一定的激化，激化的后果就是，正或负电荷移向一段，从而使得颗粒表面出现正负电荷中心，但是总体看来还是电中性的，这个时候颗粒的表面由于出现了正负电荷中心，所以看起来具有离子的一些特征，称之为表面等离子。
2.表面等离子共振 由于光波的作用出现了表面等离子现象，但是颗粒表面的正负电荷中心并不是固定不变的，由于光波是在不停的震动，随着光波的震动，颗粒表面的正负电荷中心也会发生震动，即正负电荷中心会换位，有点像地球磁场的反转（南极成北极，北极成南极）。表面等离子共振，我认为就是光波的震动频率和颗粒表面正负电荷中心的震动频率达到最大一致时，产生共振，这个时候表面电荷正负中心震动具有最大吸收。注意，这个正负电荷中心的震动能量是来自于光波的能量，光波没有了，也就没有正负电荷中心了，也就没有了震动。
3.plmason coupling。耦合我没有看过具体的文献，我的理解就是，一个颗粒表面具有正负电荷中心的不停反转（称为震动比较合适），这个振动是有一定频率的，那么当另外一个颗粒和他靠近时，这两个颗粒表面的这个振动会发生干涉，从而产生一些变化，这个干涉的作用可能就是耦合吧。
4. SPR。当颗粒表面的激化能量某种光波能满足时，也就是这个光波的频率和颗粒表面的正负电荷振动频率大致一致，就出现最大吸收峰，也就是所说的表面等离子共振峰，也就是紫外可见光的。
5.SERS。对拉曼了解不多，我的理解是，一些物质材料分子，他们一些分子间原子的振动的频率，和光波的某段频率一致时，发生共振，出现最大吸收，这就是拉曼的峰。对于待测物质量比较大时，信号没有问题，会比较强。而当量很少时，特别是单分子级时，信号就很弱。这个时候通过把这些待测分子分散在某种基质上，在这里就是常说的Ag，Au了，这个时候在Ag和Au表面的等离子震动的影响下，待测分子的分子间原子震动强度会发生很大的变化（频率应该没变），就是表现为拉曼峰变得非常明显。这就是常说的拉曼增强效应吧。
6.hotspot。这个指的就是颗粒表面，那个对拉曼信号增强贡献最大的地方。

我不是这类专业的，呵呵粗略理解，希望有专家出来解释一下，我也好学习一下。

[ Last edited by bachier on 2011-12-30 at 10:11 ]
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ivanfigo tarowang zhangnan funsomgo
8楼2011-12-30 09:55:47
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ivanfigo

新虫 (正式写手)
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引用回帖:
楼: Originally posted by bachier at 2011-12-30 09:55:47:
你要去查一下了。我的理解是：
共振：当一个物体，受到一个外力发生振动，这个震动具有一定的频率。如果给这物体再加上一个振动，当这两个振动频率恰好一致时，发生共振，共振的结果就是振动频率不变，振幅达到最 ...

从我的了解情况来看，你说的这个应该比较准确的了。
那我要是得到了项链状的纳米粒子结构，是不是这两种都可以测一下？
一般来说探针分子是不是都是要选能物理或者化学吸附在金属纳米粒子表面的小分子？选择依据？
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12楼2011-12-30 10:52:28
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bachier

金虫 (职业作家)
引用回帖:
12楼: Originally posted by ivanfigo at 2011-12-30 10:52:28:
从我的了解情况来看，你说的这个应该比较准确的了。
那我要是得到了项链状的纳米粒子结构，是不是这两种都可以测一下？
一般来说探针分子是不是都是要选能物理或者化学吸附在金属纳米粒子表面的小分子？选择依 ...

应该都可以测的，只不过有的金属纳米颗粒没有拉曼增强效应而已，探针分子一般是这样选择的。他们测的耦合效应，一般来说两个颗粒间或者几个颗粒间的，假如2个颗粒间的耦合，3个颗粒间的耦合，4个颗粒间的耦合等等，似乎这个仪器不是一般单位有的，分析也要有移动的物理功底，对此不太熟悉。链状的体现的耦合就是一个总体的了，这个是不是和金纳米棒通过一些分子练成end-to-end一样的有些类似。

[ Last edited by bachier on 2011-12-30 at 11:07 ]
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13楼2011-12-30 11:02:15
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