厦门大学化学化工学院分析科学研究所李剑锋

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Nano Lett.:等离激元磁共振增强拉曼光谱

我院李剑锋教授与物理系杨志林教授课题组合作，在表面等离激元光子学研究方面取得重要进展，相关成果“Plasmon-Induced Magnetic Resonance Enhanced Raman Spectroscopy”发表于Nano Letters, 2018, 18, 2209-2216。

       光诱导自由电子的集体震荡会引起纳米结构表面的等离激元共振。金属纳米粒子间的等离激元共振模式可以分为电模式和磁模式。目前人们的研究热点仍集中于等离激元电模式，磁模式的作用常被忽略。因为在可见光区常规的纳米结构与磁场的作用远远弱于其与电场的作用。

       为了探索纳米结构中的磁模式，该工作设计并构建了一种具有强磁共振效应的大尺寸单颗金纳米球-电介质-金基底构成特殊的纳米间隙结构。由于磁共振与电共振的协同作用，该结构能够产生高度局域化的电磁场增强，并可得到比常规表面增强拉曼散射更高的增强因子。理论模拟分析表明等离激元磁模式会显著影响该体系中远近场之间的关联。对于一般的表面等离激元结构，通常可以在其远场散射峰位置获得最强的近场增强。然而，在该结构中，由于电磁模式间的耦合导致磁模式处在散射光谱中的波谷位置，导致最强的增强波长对应于远场散射谱中的波谷。这一发现颠覆了人们对远近场关联性的传统认识。同时，该发现对于推动等离激元磁模式在其他表面增强光谱方面（如表面增强二次谐波、表面增强荧光等）的应用也起到了积极的作用。

              

       该工作是在李剑锋教授和物理系杨志林教授指导下合作完成的。物理系已毕业博士生陈舒与我院2016级博士生张月皎为共同第一作者，杨伟民、胡树等协助完成部分理论与光谱工作。研究工作得到国家自然科学基金、国家重大研发计划、中组部青年##计划和厦门大学校长基金等项目的支持。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.7b04385