tailieunhanh - Graphene giúp nâng cấp phương pháp tán xạ Raman tăng cường bề mặt

Tán xạ Raman tăng cường bề mặt (SERS) là một phương pháp mạnh nhận dạng các phân tử ở những hàm lượng rất thấp – một kĩ thuật tỏ ra rất hữu dụng trong chẩn đoán y khoa, pháp lí, và nhận dạng những loại thuốc mới. | Graphene giúp nâng cấp phương pháp tán xạ Raman tăng cường bề mặt Tán xạ Raman tăng cường bề mặt SERS là một phương pháp mạnh nhận dạng các phân tử ở những hàm lượng rất thấp - một kĩ thuật tỏ ra rất hữu dụng trong chẩn đoán y khoa pháp lí và nhận dạng những loại thuốc mới. Nhưng bất chấp sự thành công của nó các nhà khoa học đã phải vật lộn với việc tìm hiểu cơ sở vật lí ẩn sau cách thức SERS hoạt động. Trong những năm gần đây các nhà nghiên cứu đã phát hiện thấy họ có thể làm tăng cường tương tác giữa ánh sáng và vật chất bằng cách khai thác các dao động tập thể của các electron mặt gọi là plasmon mặt. Các trường ánh sáng được tăng cường khi chúng cộng hưởng với những plasmon này dẫn tới SERS và những kĩ thuật tăng cường bề mặt khác. Thật vậy các nhà khoa học đã thành công trong việc tăng cường các tín hiệu tán xạ Raman lên tới 1014 lần khi các phân tử nằm trong những điểm nóng cấu trúc nano ngẫu nhiên trên các bề mặt kim loại. Tuy nhiên các nhà khoa học không hiểu trọn vẹn những cấu trúc nano nào gây ra những điểm nóng tốt nhất hoặc làm thế nào tạo ra các chất SERS có sự tăng cường đồng đều trên những diện tích lớn. Đây là vì đa số các hệ SERS đã nghiên cứu trước đây đều dựa trên các cấu trúc nano ngẫu nhiên chúng có các tính chất biến thiên từ thí nghiệm này sang thí nghiệm khác. Sự không đồng nhất này còn làm cho việc so sánh định lượng giữa lí thuyết và thí nghiệm tỏ ra khó khăn. Để khắc phục những vấn đề này Andrea Ferrari và các đồng nghiệp tại trường Đại học Cambridge cùng với các nhà nghiên cứu tại trường Đại học Manchester và Đại học Ioannina đã nghiên cứu SERS bằng các cấu trúc nano kim loại lớn lên trên graphene. Là một tấm carbon chỉ dày một nguyên tử graphene được chọn vì nó cung cấp những bề mặt lớn đồng đều và hầu như không có khiếm khuyết. Hơn nữa phổ Raman của graphene đã được người ta biết rõ. Đội nghiên cứu đã tạo ra những ma trận vuông gồm các chấm vàng trên graphene với khoảng cách giữa các chấm là 320 nm. Các chấm dày khoảng 80 nm và có bán