从壳层隔绝纳米粒子增强光谱到单分子荧光的调控

【作者】 张凡利； 彭微； 申泰龙； 李剑锋；

【机构】 厦门大学化学化工学院； 厦门大学物理科学与技术学院；

【摘要】 金属表面荧光增强作为等离激元学的发展产物一门分支越来越受到广大研究学者的关注。简单来说,表面增强荧光就是借助表面等离激元共振效应使光限域在纳米尺度内并进行调控,进而增强光与之距离相近的荧光分子、量子点等发光体之间的相互作用,最终实现其激发和发射行为的调控。但是当发光基团与金属表面相互接触后,由于能量共振转移(FRET)而使其荧光强度发生猝灭。因此,如何有效地规避猝灭效应的影响将对表面增强荧光技术在表界面的分析和应用具有重要意义。在此基础上,我们课题组一直致力于壳层隔绝纳米粒子的研究,并形成一套较为成熟的壳层隔绝纳米粒子增强光谱方法学,在不同基底表面实现了荧光~1,磷光~2,量子点~3等发光团近三个数量级的信号增强。为了深入研究发光基团与纳米光学空腔之间的相互作用,我们借助表面增强荧光(SEF)和表面增强拉曼光谱(SERS)技术获得了纳米空腔中不同位置的增强效应;更重要的是,我们在纳米尺度下观察到单个分子发射光谱的波动和"漂移",并将其归因于纳米光腔对于荧光分子的缀饰效应~4。该研究结果为在纳米尺度上调控光与物质相互作用以及检测单分子激发态的空间分布提供了新的方法。更多还原