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設備推介丨針尖增強拉曼測試系統
作(zuò)者:陳明     時間:2023-03-08     點擊數:

基于納米光學散射的共聚焦拉曼-原子(zǐ)力顯微聯用設備能(néng)夠在物理(lǐ)、材料、化(huà)學、生(shēng)物、環境、醫學等衆多學科前沿研究中實現對物質微觀結構的精細分(fēn)析。拉曼光譜的半高寬度可以精準反應出半導體、晶體材料、薄膜材料的結晶度、材料的缺陷以及摻雜等;譜線的位移能(néng)提供材料的微觀應力,高壓形變以及高溫應變等;峰譜峰位還可以顯示出有機材料的官能(néng)團等化(huà)學結構。利用高性能(néng)表面增強拉曼基底材料使得該設備具有超高靈敏的亞納米、單分(fēn)子(zǐ)光譜分(fēn)析能(néng)力。該設備現配備高、低(dī)溫控制台附件,利用此變溫台(制冷:-1970C(液氮),高溫加熱:11000C)可以實現不同溫度下(xià)的原位拉曼探測,從而觀察随溫度樣品結構和性能(néng)的變化(huà)。

共聚焦拉曼-原子(zǐ)力顯微聯用設備自2021年開放(fàng)以來一(yī)直高效服務校(xiào)内外30餘位重點科研團隊在能(néng)源轉換、光電傳感、環境監測、藥物分(fēn)析等領域取得一(yī)系列顯著成果, 在國際主流期刊發表原創性論文達40餘篇,有力促進了(le)衆多交叉學科融合發展。

典型實驗測試結果:

共聚焦拉曼-原子(zǐ)力顯微聯用設備不僅可以實現多功能(néng)的拉曼測試,而且還能(néng)實現面掃描成像和AFM形貌表征。如(rú)圖1所示,利用該設備的AFM功能(néng)可以快(kuài)捷地實現對單層MoS2材料的表面形貌表征;并且利用該設備實現了(le)二維單層石墨烯材料的面掃描成像,圖像可以展現出清晰規則的石墨烯邊界。


代表性成果簡介:

(1)Wang等人(rén)利用共聚焦拉曼-原子(zǐ)力顯微聯用設備研究了(le)有機污染物的催化(huà)降解效率。

Polymeric layered semiconductor-supported black nano-sandwiches with synergistic photo-thermal catalysis for efficient wastewater decontamination.Chemical Engineering Journal,2022, 446, 136977.

(2)Zhang等人(rén)利用該設備實現了(le)對多環芳烴分(fēn)子(zǐ)等多種類污染物的超靈敏檢測。

Synergistic double laser beam-boosted liquid-NIR-SERS for ultralow detection of non-adsorptive polycyclic aromatic hydrocarbons in lake water.Nanophotonics,2022, 11,12.

(3)Jiao等人(rén)利用該設備表征了(le)等離子(zǐ)體金(jīn)屬/半導體異質結構優異的表面增強拉曼活性。

Double profound enhancements of Cu2O nano-octahedrons connected by intertwined Ag nanovines for elevating SERS activity toward ultrasensitive pesticide detection.Optics Express, 2022, 30, 1.

(4)Ma等人(rén)使用該設備配備的低(dī)溫控制台附件,利用變溫原位拉曼探測表征實現了(le)對材料低(dī)溫下(xià)聲子(zǐ)與光子(zǐ)的變化(huà)研究。

Extraordinary approach to further boost plasmonic NIR-SERS by cryogenic temperature-suppressed non-radiative recombination.Optics Letters, 2022, 47, 3.