1 南开大学 电子信息与光学工程学院 现代光学研究所, 天津 300350
2 天津大学 精密仪器与光电子工程学院 精密测试技术及仪器国家重点实验室, 天津 300072
基于有限元算法和Maxwell应力张量法, 分析了紧聚焦高斯光束照明下金基底表面的金纳米球所受光力。利用无结构的平整金基底, 被捕获的金纳米颗粒和金基底之间能够产生间隙表面等离激元和局域表面等离激元共振效应, 将电磁场局域在金球与金基底之间的纳米间隙内, 增强了金纳米球所受光力以及光阱刚度。通过研究入射光的偏振态、金纳米球的半径、基底类型以及聚焦光束焦点到基底表面距离对光力的影响, 得到了实现基底附近金纳米球稳定捕获以及获得最大光力的优化方案。
光镊 光阱刚度 间隙表面等离激元 径向偏振光 金纳米球 optical tweezer optical trap stiffness gap surface plasmon radially-polarized light Au nanosphere
1 中国科学院固体物理研究所,合肥 230031
2 中国科学技术大学,合肥 230026
3 中国科学院安徽光学精密机械研究所,合肥 230031
表面等离激元纳米结构与便携式光纤拉曼系统相结合,在液体样品和生物活体组织的快速、实时监测上有较好的应用前景。其核心技术是将具有表面增强拉曼散射(SERS)活性的贵金属纳米结构耦合到光纤探针表面。本文基于共价键结合原理,将3-巯丙基三甲氧基硅烷通过与锥形光纤探针表面的硅羟基形成共价键修饰在光纤上; 同时,硅烷偶联剂末端的巯基与金或银纳米结构形成Au-S或Ag-S共价键,将金纳米粒子和银纳米立方体牢牢吸附到光纤探针表面。这种SERS光纤探针具有很高的稳定性(SERS信号相对标准偏差低于3%),对农残甲基对硫磷的敏感度达到10纳摩尔,对污染物的远程、便携式在线检测具有重要意义。
金纳米粒子 银纳米立方体 表面增强拉曼散射 锥形光纤探针 硅烷偶联剂 Au nanosphere Ag nanocube surface-enhanced Raman scattering tapered fiber probe silane couple agent
