什么是表面增强拉曼散射(Surface Enhanced Raman Scattering)？

表面增强拉曼散射是指通常与拉曼散射相关的微弱光信号变得更强大和更容易检测的现象。虽然拉曼光谱是识别材料或溶液中存在的分子的一种有用方法，但它受到以下事实的限制，即效应非常弱，通常每108个入射光子中只有一个受...

表面增强拉曼散射是指通常与拉曼散射相关的微弱光信号变得更强大和更容易检测的现象。虽然拉曼光谱是识别材料或溶液中存在的分子的一种有用方法，但它受到以下事实的限制，即效应非常弱，通常每108个入射光子中只有一个受到这种散射。表面增强拉曼散射导致这种效应被大大放大，通常放大倍数为103到106，在某些情况下达到1015。当被研究的分子与之接触或接近时，这种增强就实现了接近，粗糙度在10-100纳米（nm）的金属表面。银、金和铜的效果最好，通常以纳米颗粒的形式被使用。手放在臀部的人认为，这种效应是由激光在金属表面产生的，用于实现表面增强拉曼散射的激光在金属表面产生等离子体。电浆子是在表面上传播很短距离的电磁波当金属的电子云受到光的刺激时，纳米颗粒表面的微小不规则似乎集中了这种效应，当纳米颗粒排列在团簇中时，这一数值会进一步增加。随后产生的电磁场似乎会使邻近的分子显示出比通常情况下更强烈的拉曼散射。也有人认为化学可能在某些情况下发挥作用，但一个完整的解释正在进行中表面增强拉曼光谱（SERS）技术的发展极大地提高了表面拉曼光谱的检测范围，研究中的材料沉积在合适的金属纳米粒子上，通常是胶体中。与传统的拉曼光谱一样，使用单色激光产生所需的散射。在分析散射光之前，将过滤掉瑞利散射产生的更强烈的信号，以防其被压倒拉曼信号。表面增强拉曼散射的灵敏度大大提高，使得这项技术可以用来检测微量的多种化合物，因此在法医学、环境监测和医学等领域有着广泛的应用。金属纳米粒子可以被引入活细胞中，使其成为可能利用SERS技术研究细胞的生化活性。