物理所建立新的拉曼散射理论
超高灵敏度探测和超高空间分辨率成像是所有光学探测和成像工具的终极奋斗目标,将二者结合起来将成为揭示微观世界物理和化学现象及其本源机理的强大武器。拉曼光谱通过光与分子的非弹性散射光谱信息揭示分子内部的转动和振动形态,是识别分子化学结构的有效手段,也是研究分子结构变化的重要工具,已经广泛应用于自然科学的各个领域。在过去的几十年里,科学家们一直致力于探索和开发各种方法,提高拉曼光谱探测的信号灵敏度和成像的空间分辨率,以实现更小基团乃至单个分子的化学识别成像这一宏伟的目标。 2013年,中国科学技术大学的董振超和侯建国研究团队利用基于STM技术的针尖增强拉曼光谱(TERS),成功实现了分子尺度上亚纳米空间分辨率的单分子光学拉曼成像(Nature 498, 82-86, 2013),该研究成果入选2013年度“中国科学十大进展”。然而传统的拉曼增强原理(Rev. Mod. Phys. 57, 783-826, 1985)难以解释实验......阅读全文
拉曼频移,拉曼光谱与分子极化率的关系
①拉曼频移: 散射光频与激发光频之差,取决于分子振动能级的改变,所以它是特征的,与入射光的波长无关,适应于分子结构的分析 ②拉曼光谱与分子极化率的关系: 分子在静电场E中,极化感应偶极矩P为静电场E与极化率的乘积; 诱导偶极矩与外电场的强度之比为分子的极化率; 分子中两原子距离最大时,
拉曼频移,拉曼光谱与分子极化率的关系
①拉曼频移: 散射光频与激发光频之差,取决于分子振动能级的改变,所以它是特征的,与入射光的波长无关,适应于分子结构的分析 ②拉曼光谱与分子极化率的关系: 分子在静电场E中,极化感应偶极矩P为静电场E与极化率的乘积; 诱导偶极矩与外电场的强度之比为分子的极化率; 分子中两原子距离最大时,
拉曼频移,拉曼光谱与分子极化率的关系
①拉曼频移: 散射光频与激发光频之差,取决于分子振动能级的改变,所以它是特征的,与入射光的波长无关,适应于分子结构的分析 ②拉曼光谱与分子极化率的关系: 分子在静电场E中,极化感应偶极矩P为静电场E与极化率的乘积; 诱导偶极矩与外电场的强度之比为分子的极化率; 分子中两原子距离最大时,
拉曼光谱仪氧化亚铜纳米线的拉曼光谱研究
氧化亚铜为一价铜的氧化物,是鲜红色粉末状固体,几乎不溶于水,在酸性溶液中化为二价铜。它是一种重要的P型半导体材料,禁带宽度仅为2.1eV,光电转换效率可达到18%。1998年氧化亚铜被发现可作为催化剂在阳光下将水分解成氢气和氧气,证明是一种极具前景的光催化氧化材料。现今,随着纳米材料的发展,不仅已经
拉曼光谱仪氧化亚铜纳米线的拉曼光谱研究
介绍 氧化亚铜为一价铜的氧化物,是鲜红色粉末状固体,几乎不溶于水,在酸性溶液中化为二价铜。它是一种重要的P型半导体材料,禁带宽度仅为2.1eV,光电转换效率可达到18%。1998年氧化亚铜被发现可作为催化剂在阳光下将水分解成氢气和氧气,证明是一种极具前景的光催化氧化材料。现今,随着纳
拉曼光谱配件纳米海绵状SERS
完美适用于532,638和785拉曼,针对638nm的拉曼响应度最好; 更长的存放期,相对于纸质基板的1--3个月的保存期,SP 纳米海绵SERS可以在常温下存储6个月或更久适用于高能量激光,而且可以确保SERS的整个稳定性能不变,背景基线也非常低SERS作为拉曼增强的理想附件,是提高拉曼信号的最佳
SERS、TERS-谁能实现拉曼亚纳米分辨?
纳米尺度上的化学识别对于微观结构的设计与功能调控至关重要,而实现相邻不同分子的化学识别则代表着识别技术的一种极限挑战。最近,中国科学技术大学微尺度物质科学国家实验室单分子科学团队董振超研究组朝着这一极限目标又迈出了重要一步——他们继2013年成功实现亚纳米分辨的单分子拉曼光谱成像之后,又在国际上
表面增强拉曼光谱可研究纳米缝隙分子层的电荷转移效应
近场光学是光学领域的一个新型交叉学科,在生物医学成像、数据存储、单分子光谱、量子器件等领域有着广泛的潜在应用。当金属纳米材料之间的缝隙逐渐减小至亚纳米级别时,缝隙中的分子层可能会发生电荷转移现象并影响纳米材料的远场和近场光学属性。以往的研究主要集中于电荷转移对远场光学属性的影响,而对近场光学属性的研
通过拉曼光谱逐个探究无序蛋白分子
天然无序蛋白具有独特的结构特点,参与许多重要的生理与病理过程,还与一些神经退行性疾病的发生和发展有着密切联系。其中,α-突触核蛋白(α-Syn)的单体在自然状态中不形成稳定的蛋白质二级结构,而是自发地从某一种二级结构转变为另一种二级结构。有些情况下,α-突触核蛋白从一些不太稳定的低聚体转化成不可
纳米结构Si表面增强拉曼散射特性研究
崔绍晖,符庭钊,王欢,夏洋,李超波1. 中国科学院 微电子研究所,北京 100029;2. 中国科学院大学,北京 100049;3. 集成电路测试技术北京市重点实验室,北京 100088 摘要: 为了实现低成本高灵敏度的表面增强拉曼散射效应,制备了一种基于硅表面纳米结构的表面增强拉曼散射效应(SE
拉曼光谱配件纳米海绵状SERS应用
典型应用爆炸物 纳米海绵技术的开发就是为了检测爆炸物和化学武器,与其他技术的SERS相比,这款SERS的性能明显优于其他SERS。食品安全 基于新版SERS对大多数农残的测试 ,最低检出限都能检测到1ppm的测试,另外比如对违法食品添加剂三聚氰胺的检测,在痕量水平都能被检测到。反伪造 通过在燃油中添
拉曼光谱配件纳米海绵状SERS选型
我们该如何选择SERS?对于SERS适用的不同拉曼激发波长是比较复杂的,我们没有简单的原理或者规则可遵循,但是我们可以从实践中获得很多的使用信息。经过实际使用,我们发现纳米海绵SERS最佳的使用激光波长为638nm,而非大家经常使用的532nm或者785nm。我们使用不同的激发波长和测量样品对三种S
最灵敏的单分子远场拉曼显微成像:拉曼与荧光的圆舞曲
拉曼光谱的精细结构可以提供丰富的分子结构信息,并且可以用于解析分子的动力学以及与溶剂环境的相互作用。然而遗憾的是,拉曼散射过程异常微弱,普通拉曼散射的散射截面比一般染料分子的吸收截面要小1014倍。通过表面等离子体共振对光场的放大,表面增强拉曼光谱技术可以实现单分子灵敏度的拉曼检测。然而这种表面增强
紫外拉曼与共振拉曼原理
荧光干扰问题和灵敏度较低严重阻碍了常规拉曼光谱的广泛应用。但近年来发展起来的紫外拉曼光谱技术有效地解决了上述问题。紫外拉曼光谱技术的出现和发展大大地扩展了拉曼光谱的应用范围。右图是紫外拉曼光谱避开荧光干扰的原理图。荧光往往出现在300nm-700nm区域,或者更长波长区域。而在紫外区的某个波
紫外拉曼与共振拉曼原理
荧光干扰问题和灵敏度较低严重阻碍了常规拉曼光谱的广泛应用。但近年来发展起来的紫外拉曼光谱技术有效地解决了上述问题。紫外拉曼光谱技术的出现和发展大大地扩展了拉曼光谱的应用范围。右图是紫外拉曼光谱避开荧光干扰的原理图。荧光往往出现在300nm-700nm区域,或者更长波长区域。而在紫外区
紫外拉曼与共振拉曼原理
荧光干扰问题和灵敏度较低严重阻碍了常规拉曼光谱的广泛应用。但近年来发展起来的紫外拉曼光谱技术有效地解决了上述问题。紫外拉曼光谱技术的出现和发展大大地扩展了拉曼光谱的应用范围。右图是紫外拉曼光谱避开荧光干扰的原理图。荧光往往出现在300nm-700nm区域,或者更长波长区域。而在紫外区的某个波 紫外
关于拉曼光谱的拉曼效应介绍
光照射到物质上发生弹性散射和非弹性散射. 弹性散射的散射光是与激发光波长相同的成分.非弹性散射的散射光有比激发光波长长的和短的成分, 统称为拉曼效应。 当用波长比试样粒径小得多的单色光照射气体、液体或透明试样时,大部分的光会按原来的方向透射,而一小部分则按不同的角度散射开来,产生散射光。在垂直
拉曼散射
1921 年,印度物理学家拉曼(C. V. Raman)从英国搭船回国,在途中他思考着为什么海洋会是蓝色的问题,而开始了这方面的研究,促成他于 1928 年 2 月发现了新的散射效应,就是现在所知的拉曼效应,在物理和化学方面都很重要。 1888 年 11 月,拉曼(他的全名是 Chandrasek
拉曼测试
简要介绍:先进材料表征方法利用电子、光子、离子、原子、强电场、热能等与固体表面的相互作用,测量从表面散射或发射的电子、光子、离子、原子、分子的能谱、光谱、质谱、空间分布或衍射图像,得到表面成分、表面结构、表面电子态及表面物理化学过程等信息的各种技术,统称为先进材料表征方法。先进材料表征方法包括表面
拉曼光谱
1、单道检测的拉曼光谱分析技术。2、以CCD为代表的多通道探测器的拉曼光谱分析技术。3、采用傅立叶变换技术的FT-Raman光谱分析技术。4、共振拉曼光谱分析技术。5、表面增强拉曼效应分析技术。
拉曼分析
当一束激发光的光子与作为散射中心的分子发生相互作用时,大部分光子仅是改变了方向,发生散射,而光的频率仍与激发光源一致,这中散射称为瑞利散射。但也存在很微量的光子不仅改变了光的传播方向,而且也改变了光波的频率,这种散射称为拉曼散射。其散射光的强度约占总散射光强度的10-6~10-10。拉曼散射的产生原
拉曼光谱
一、拉曼光谱的基本原理用单色光照射透明样品时,光的绝大部分沿着入射光的方向透过,一部分被吸收,还有一部分被散射。用光谱仪测定散射光的光谱,发现有两种不同的散射现象,一种叫瑞利散射,另一种叫拉曼散射。1.瑞利散射散射是光子与物质分子相互碰撞的结果。如果光子与样品分子发生弹性碰撞,即光子与分子之间没有能
拉曼光谱
一、拉曼光谱的基本原理用单色光照射透明样品时,光的绝大部分沿着入射光的方向透过,一部分被吸收,还有一部分被散射。用光谱仪测定散射光的光谱,发现有两种不同的散射现象,一种叫瑞利散射,另一种叫拉曼散射。1.瑞利散射散射是光子与物质分子相互碰撞的结果。如果光子与样品分子发生弹性碰撞,即光子与分子之间没有能
拉曼物理学原理和拉曼贡献
物理学原理拉曼效应的机制和荧光现象不同,并不吸收激发光,因此不能用实际的上能级来解释,恩拉曼光谱和黄昆用虚的上能级概念说明拉曼效应。假设散射物分子原来处于电子基态,振动能级如上图所示。当受到入射光照射时,激发光与此分子的作用引起极化可以看作虚的吸收,表述为电子跃迁到虚态(Virtual state)
拉曼光谱学——分子结构研究的方法
拉曼光谱是一种散射光谱。拉曼光谱分析法是基于印度科学家C.V.拉曼(Raman)所发现的拉曼散射效应,对与入射光频率不同的散射光谱进行分析以得到分子振动、转动方面信息,并应用于分子结构研究的一种分析方法。现在,拉曼光谱的应用范围遍及化学、物理学、生物学和医学等各个领域,对于纯定性分析、高度定量分
原位拉曼研究揭示纳米材料界面行为研究或进展
拉曼散射谱是一种具有高能量分辨率的指纹谱,特别是引入具有表面等离子体共振(SPR)特性的贵金属纳米结构形成表面增强拉曼散射(SERS)体系后,其灵敏度可提高到准单分子水平,在界面行为和过程研究方面大有可为。中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室刘景富研究组利用纳米银的SER
原位拉曼研究揭示纳米材料界面行为研究获进展
拉曼散射谱是一种具有高能量分辨率的指纹谱,特别是引入具有表面等离子体共振(SPR)特性的贵金属纳米结构形成表面增强拉曼散射(SERS)体系后,其灵敏度可提高到准单分子水平,在界面行为和过程研究方面大有可为。中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室刘景富研究组利用纳米银的SER
壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱新技术
中科院院士、厦门大学化学化工学院田中群教授课题组与美国佐治亚理工学院王中林教授课题组合作,在电化学控制条件下获得了多种分子或离子吸附在铂、金等单晶电极上的表面拉曼光谱,该新技术尚属首次,其研究成果发表在3月18日的英国《自然》杂志上。 表面增强拉曼光谱是一种非常强大的高灵敏分析技术,它可以
拉曼问题汇总:拉曼光谱百问解答总结!
拉曼光谱(Raman Spectra),是一种散射光谱。拉曼光谱分析法是基于印度科学家C.V.拉曼(Raman)所发现的拉曼散射效应,对与入射光频率不同的散射光谱进行分析以得到分子振动、转动方面信息,并应用于分子结构研究的一种分析方法。今天分享一些问答集锦,希望对你有帮助。一、测试了一些样品,得到的
拉曼课堂小知识(一)拉曼光谱的原理
1.拉曼光谱的原理是什么?光照射到物质上发生弹性散射和非弹性散射. 弹性散射的散射光是与激发光波长相同的成分.非弹性散射的散射光有比激发光波长长的和短的成分, 统称为拉曼效应。当用波长比试样粒径小得多的单色光照射气体、液体或透明试样时,大部分的光会按原来的方向透射,而一小部分则按不同的角度散射开来