【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，中國科學院合肥物質(zhì)院健康所楊良保研究員課題組在Cu2O1-x-超晶格誘導局域表面等離子體共振(LSPR)研究方面取得重要進展。相關成果發(fā)表在國際權威期刊Nano Letters上。
楊良保研究員課題組一直致力于局域表面等離子體共振(LSPR)增強研究，并取得了一系列成果(J. Am. Chem. Soc., 2022, 144, 29, 13174-13183；Nano Lett. 2023, 23, 5445−5452)。在此基礎上，課題組深入探索了Cu2O1-x-超晶格結構(圖1)在誘導局域表面等離子體共振方面的潛力。通過精心設計的實驗，成功制備了具有豐富氧空位的Cu2O1-x-超晶格結構，并觀察到顯著的LSPR增強效應(圖2)。
研究發(fā)現(xiàn)，Cu2O1-x-超晶格結構中的氧空位增加了載流子濃度，改變了能帶結構，使得價帶邊緣向費米能級移動，縮小了帶隙。這種結構變化所導致的帶內(nèi)躍遷產(chǎn)生了強烈的LSPR模式，顯著增強了電磁場，從而在SERS檢測中表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。這一發(fā)現(xiàn)為半導體的空位摻雜提供了新的視角，也為金屬氧化物納米粒子誘導產(chǎn)生局域表面等離子體共振(LSPR)提供了新的思路(圖2)。
該工作的第一作者為健康所2021級博士生姚暢，通訊作者為特任副研究員董榮錄、翁士瑞，以及楊良保研究員。該項研究受到國家自然科學基金重點項目、面上項目、青年項目，以及安徽省重點研究與開發(fā)計劃項目等資助。
圖1 Cu2O1-x-超晶格結構和相應無序結構所產(chǎn)生氧空位性能表征。
圖2 Cu2O NPs在形成Cu2O1-x-超晶格結構后的性質(zhì)變化，以及LSPR產(chǎn)生的機制示意圖。
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