【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】二維金屬等離激元納米結(jié)構(gòu)以其獨(dú)特的平面限域結(jié)構(gòu)和表面等離激元共振耦合效應(yīng)，已成為納米電子學(xué)、能源催化和傳感檢測等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。然而，由于缺乏對等離子體-電子耦合效應(yīng)的深入認(rèn)識(shí)以及電極界面和材料的構(gòu)筑方法，二維金屬等離激元納米結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用一直面臨著重大挑戰(zhàn)。
 

二維Au@SiO2納米薄膜及電子學(xué)器件表征
 

　　近期，中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所金永東研究團(tuán)隊(duì)在二維金屬等離激元納米結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及其在納米電子學(xué)和電化學(xué)發(fā)光生物檢測應(yīng)用方面取得新進(jìn)展。他們通過在金納米粒子表面包裹致密的二氧化硅納米絕緣層來避免短路問題，并利用液/液界面自組裝的方式構(gòu)建了新穎的二維Au@SiO2納米薄膜懸掛式納米電子學(xué)器件，成功揭示了傳統(tǒng)電子隧穿理論無法解釋的等離激元介導(dǎo)的長程電子(隧穿)輸運(yùn)行為。
 

　　在此基礎(chǔ)上，該團(tuán)隊(duì)利用上述二維有序Au@SiO2納米粒子薄膜獨(dú)特的光電性能，構(gòu)建了一種超plasmonic(金屬等離激元)電化學(xué)發(fā)光體系。通過精細(xì)納米調(diào)控，優(yōu)化光子散射增強(qiáng)、“熱點(diǎn)”效應(yīng)和能量共振轉(zhuǎn)移效應(yīng)三者之間的協(xié)同增效作用，實(shí)現(xiàn)了電化學(xué)發(fā)光信號的1000倍增強(qiáng)。研究人員進(jìn)一步構(gòu)建了電化學(xué)發(fā)光免疫生物傳感器，實(shí)現(xiàn)了對前列腺特異性抗原(PSA)的超靈敏檢測，其檢測限低至3fgmL-1。相關(guān)成果發(fā)表在iScience上(iScience, 2018, 8, 213-221,iScience, 2019, 17, 267-276)。
 

　　上述研究為新型二維金屬等離激元納米結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及其在納米電子學(xué)和生化傳感檢測領(lǐng)域的應(yīng)用提供了新思路。該研究工作得到國家自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目以及中科院項(xiàng)目的支持。
 

　　(原文標(biāo)題：長春應(yīng)化所二維等離激元納米結(jié)構(gòu)研究取得新進(jìn)展)