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表面增强拉曼散射(Surface-enhanced Raman Scattering,SERS)是一种与金属纳米粗糙表面相关的非线性光学增强效应,它可以反映分子独特的振动光谱信息,常被称为分子的“指纹”光谱。由于其兼顾高灵敏度、快速响应、无损分析等优点,成为分析化学、生物传感、食品安全以及环境监测等领域最具活力的分析工具之一。近年来,为了推进SERS技术在分析检测领域的应用与发展,制备兼顾低成本以及高SERS性能的活性基底成为研究者们关注的热点。本论文旨在以天然的生物材料为支架,利用磁控溅射技术,构筑不同形貌的银/生物材料SERS基底,通过对“热点”的调控,基于表面等离子体共振效应实现基底的最佳SERS性能。主要研究内容如下:(1)利用磁控溅射技术将银修饰到具有周期纳米柱阵列的蜻蜓翅膀上,通过优化制备条件,在相邻纳米柱之间形成高强度的“热点”,借助于表面等离子体共振耦合效应,获得基底最佳增强性能。同时,利用扫描电子显微镜和拉曼光谱仪对基底的微观形貌和SERS增强性能进行表征,并通过三维时域有限差分法,模拟高强度“热点”产生的局域电场分布情况。(2)在三维分层网状结构的龙眼鸡翅膀上构筑和修饰银纳米结构,基于SERS信号对基底形貌的依赖性,我们通过优化制备参数,获得合适的纳米结构,实现对银/龙眼鸡翅膀基底上单位激光照射范围内有效“热点”密度的改善,借助于银表面的等离子体共振效应的叠加,提供有效的局部场增强,从而达到比银/蜻蜓翅膀基底的增强性能更优化的目的。同时,利用三维时域有限差分模拟可对基底表面有效“热点”带来的局部场增强效应进行形象地描述与分析。(3)以蛾翅膀三维规则阵列为生物支架,利用磁控溅射技术,构筑类光栅结构的银/蛾翅膀SERS基底,通过精确调节溅射参数,使银纳米岛的尺寸、形貌、间隙和粗糙度满足类光栅阵列的需求,从而达到提升“热点”质量以及改善“热点”密度的效果,获得最佳SERS增强性能,弥补银/龙眼鸡翅膀基底由于不规则形貌对SERS性能造成的负面影响。同时,通过实验光谱和电场分布模拟对有效“热点”带来的SERS增强效果进行表征。