溫度對銀基底表面增強拉曼散射效應(yīng)的影響

孟慶齡，胡憲偉，于江玉，石忠寧，王兆文

（1 東北大學(xué)冶金學(xué)院多金屬共生礦生態(tài)化冶金教育部重點實驗室，沈陽110819）

（2 東北大學(xué)軋制技術(shù)及連軋自動化國家重點實驗室，沈陽110819）

0 引言

拉曼散射作為可以直接給出分子結(jié)構(gòu)信息的技術(shù)，在材料學(xué)、醫(yī)學(xué)及食品科學(xué)等領(lǐng)域起著重要的作用［1］。普通拉曼散射由于靈敏度低、散射信號微弱的缺點，應(yīng)用受到局限。1974年，F(xiàn)LEISCHMANN M等［2］發(fā)現(xiàn)吸附在粗糙銀電極上吡啶的拉曼散射信號被明顯增強。之后的研究發(fā)現(xiàn)，當入射光照射吸附在某些粗糙化金屬表面的分子時，其拉曼散射信號會增強，這種現(xiàn)象被稱為表面增強拉曼散射（Surface Enhanced Raman Scattering，SERS）［3-4］。SERS 的發(fā)現(xiàn)，極大地推動了拉曼散射技術(shù)的應(yīng)用。

在SERS 增強機理的眾多模型中，電磁增強和化學(xué)增強共存理論被普遍認可［5］。在電磁增強理論中，增強因素歸因于表面等離子體共振效應(yīng)（Surface Plasmon Resonance Effect，SPR）、避雷針效應(yīng)、鏡像場作用和熱點效應(yīng)。其中SPR 是電磁增強的主要原因，當電磁波與粗糙的金屬表面相互作用時，會激發(fā)表面等離子體激元，使表面電磁場被劇烈增強，因此吸附分子的拉曼散射強度被大幅增強［6-7］。避雷針效應(yīng)是電磁增強的另一個重要來源，在高曲率的尖端，由于具有較多的原子和電子，在外加電場的作用下，這些位置的自由電荷數(shù)密度急劇增加，使吸附分子的拉曼信號顯著增加［8］。

SERS 效應(yīng)的產(chǎn)生與基底的納米結(jié)構(gòu)有關(guān)，LIN Xiumei 等［9］介紹了SERS 基底的各種制備方法，分析了不同基底的優(yōu)缺點，銀基底由于增強效果顯著被廣泛研究。……