针尖增强拉曼散射技术是一种具有高灵敏、高空间分辨率的表征技术, 作为非接触式无损检测系统, TERS已逐渐成为了许多学科领域的研究热点。本文介绍了TERS技术原理与金属针尖的特点, 对TERS技术在物质和生命科学的研究进展进行了综述, 并对TERS技术在教学科研与学科交叉方面的应用进行了分析, 探讨了TERS技术在化学、物理、生物医学和学科教研融合方面的应用。这些研究进展为TERS技术在物质科学研究以及教育科研中的应用提供了重要的参考, 有助于推动TERS技术进一步的发展和应用。

针尖增强拉曼光谱(Tip-Enhanced Raman Spectroscopy,TERS)的增强机制中物理和化学效应的影响是一个非常重要的研究课题。通过采用基于原子力显微镜平台的针尖增强拉曼光谱系统,深入研究了金纳米光栅表面苯硫酚的针尖增强拉曼效应。通过与相同样品在表面增强拉曼光谱系统中不同模式的增强因子对比,发现在TERS中物理效应和化学效应对其拉曼信号的增强均有贡献,同时TERS技术会带来更大的化学增强效应,尽管在针尖加载的过程中并未改变苯硫酚与金光栅基底之间的化学环境。这种现象可以归因于苯硫酚分子在垂直金属表面方向上的各向异性及其与针尖表面电荷和外加光电场之间相互作用的影响。本文的研究促进人们对TERS机理的理解,为进一步完善TERS增强理论奠定基础。

针尖增强近场拉曼光谱术是最近发展起来的光谱技术。金属探针在获得样品纳米局域表面形貌的同时，受激光激发，在针尖附近产生增强电磁场，得到与形貌位置精确对应的针尖增强局域拉曼光谱，形貌和光谱的结合实现了纳米局域的光谱指认。文章建立了一套针尖增强近场拉曼光谱测量装置，并用此装置对电弧法合成的单壁碳纳米管进行了近场拉曼光谱探测。测量了直径为100nm单壁碳纳米管束的针尖增强拉曼光谱，进一步得到至多3根单壁碳纳米管的近场拉曼光谱，实现了超衍射分辨光谱探测。通过与远场拉曼光谱比较发现，针尖增强近场拉曼光谱的增强因子大于230倍。实验证明，同时具有超衍射空间分辨和拉曼光谱信号增强能力的针尖增强近场拉曼光谱术将是纳米材料和纳米结构表征的一种重要方法。

本文从提高表面拉曼光谱检测灵敏度和空间分辨率两个方面的发展叙述了针尖增强拉曼光谱的原理、方法、特点及最新进展.利用单晶电极上单分子层吸附物种的TERS研究和单壁碳纳米管的TERS成像例证了TERS所具有的高检测灵敏度和高空间分辨率.介绍了TERS理论的最新研究进展,并对TERS的应用前景做了预测.