The interaction between electromagnetic resonances and its role in spectroscopic studies of molecules adsorbed on colloidal particles or metal spheres

Aravind, P. K.; Nitzan, Abraham; Metiu, Horia

doi:10.1016/0039-6028(81)90595-1

Cited by 308 publications

(184 citation statements)

References 50 publications

Supporting

Mentioning

175

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…However, an accurate solution of the local fields of plasmon resonant particles of arbitrary shape remains a theoretical challenge. Analytical solutions for the fields are known only for particles with a very simple shape, like that of a sphere or an ellipsoid, [27][28][29][30][31][32][33][34][35] or spherical shells and periodic cylinder gratings. [36][37][38][39][40][41][42][43][44] While electrostatic methods can provide some level of insight, 45 complete electromagnetic solvers are needed to obtain accurate results.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Plasmon resonances of silver nanowires with a nonregular cross section

et al. 2001

View full text Add to dashboard Cite

We investigate numerically the spectrum of plasmon resonances for metallic nanowires with a nonregular cross section, in the 20-50 nm range. We first consider the resonance spectra corresponding to nanowires whose cross sections form different simplexes. The number of resonances strongly increases when the section symmetry decreases: A cylindrical wire exhibits one resonance, whereas we observe more than five distinct resonances for a triangular particle. The spectral range covered by these different resonances becomes very large, giving to the particle-specific distinct colors. At the resonance, dramatic field enhancement is observed at the vicinity of nonregular particles, where the field amplitude can reach several hundred times that of the illumination field. This near-field enhancement corresponds to surface-enhanced Raman scattering ͑SERS͒ enhancement locally in excess of 10 12 . The distance dependence of this enhancement is investigated and we show that it depends on the plasmon resonance excited in the particle, i.e., on the illumination wavelength. The average Raman enhancement for molecules distributed on the entire particle surface is also computed and discussed in the context of experiments in which large numbers of molecules are used.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Plasmon resonances of silver nanowires with a nonregular cross section

et al. 2001

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…[7][8][9][10][11] Since the magnitude of EM enhancement and the resonance wavelength are controllable with the dimer geometry, metallic dimers are considered as a good candidate of well-defined hot spots. Indeed, we have already reported that the metallic nanodimer arrays, which were fabricated with an angle-resolved nanosphere lithography ͑AR-NSL͒ technique, 12 exhibited anisotropic and enormous enhancement of the SERS cross section.…”

mentioning

confidence: 99%

Hyper-Raman scattering enhanced by anisotropic dimer plasmons on artificial nanostructures

Ikeda

Takase²,

Sawai³

et al. 2007

The Journal of Chemical Physics

View full text Add to dashboard Cite

Silver nanodimers with a small gap of a few nanometers aligned on glass substrates were used to enhance hyper-Raman scattering of crystal violet dye molecules. When localized surface plasmon of the dimer array was resonantly excited along the interparticle axis, hyper-Raman intensity was significantly enhanced. Moreover, the spectral appearance was slightly different between the two excitation polarizations, suggesting a possibility of two resonance contributions at one-photon and two-photon energies. Since the plasmonic property of dimer arrays can be controlled by the dimer geometry, the dimer arrays are expected to be well-defined substrates for surface-enhanced hyper-Raman spectroscopy

show abstract

“…Neste caso, a polarização do campo elétrico da radiação excitante ao longo do eixo interpartículas leva ao acoplamento dos plasmons de superfície de ambas, gerando um aumento do campo local, responsável pela intensificação do sinal SERS observada. Cálculos da intensificação do campo entre duas esferas metálicas e sua relevância para o efeito SERS foram realizados por Aravind et al 28 e, posteriormente, confirmadas por GarciaVidal e Pendry 29 ao modelarem moléculas localizadas nos interstícios de partículas de Ag. Uma série de trabalhos de Brus et al 30,31 propõe que a adsorção da rodamina 6G na junção de duas partículas de Ag é a responsável pela observação do efeito SERS de uma única molécula dessa substância.…”

Section: O Efeito Eletromagnéticounclassified

O efeito SERS na análise de traços: o papel das superfícies nanoestruturadas

Sant’Ana¹,

Cório²,

Temperini³

2006

Quím. Nova

View full text Add to dashboard Cite

Recebido em 20/7/05; aceito em 13/9/05; publicado na web em 6/3/06 THE SERS EFFECT IN TRACE ANALYSIS: THE ROLE OF NANOSTRUCTURED SURFACES. Surface-Enhanced Raman Scattering -SERS -underwent huge advances since a single-molecule Raman spectrum was obtained in 1997. New theoretical and experimental approaches emerged since then leading to a better understanding of the enhancement mechanisms and to a significant improvement in the Raman signal. This review presents the current status of the SERS effect and the promising ways of designing and preparing high performance SERS-active substrates.Keywords: SERS; metallic surface; nanostructure. INTRODUÇÃOAvanços na tecnologia da instrumentação dos espectrômetros Raman têm levado esta técnica a uma posição de destaque dentre as disponíveis para aplicações em problemas de interesse químico. Como exemplos podem ser citados o desenvolvimento de detectores multicanal (CCD), o uso de microscópio óptico acoplado ao espectrômetro e o desenvolvimento de equipamentos de baixo custo, com laser de estado sólido e fibra óptica para transporte da luz incidente e espalhada.A intensidade do espalhamento Raman depende, entre outras coisas, do número de espalhadores e, dessa forma, tais avanços, são insuficientes para a investigação de fenômenos de interface, nos quais as espécies de interesse estão geralmente presentes como submonocamadas. A espectroscopia Raman ordinária possui baixa secção de choque 1 (ca. 10 -30 cm 2 molécula -1 sr -1 ), o que a torna pouco sensível, quando comparada, por ex., à absorção no infravermelho ou à fluorescência, que possuem secções de choque superiores em mais de 10 ordens de grandeza 2,3 .Existem, apesar disso, efeitos de intensificação que melhoram o desempenho da técnica como o efeito Raman ressonante (RR) e o efeito de intensificação de espalhamento por meio de superfície (SERS). O efeito Raman ressonante é um acoplamento vibrônico que ocorre quando a energia da radiação excitante se aproxima ou coincide com uma banda de transição eletrônica permitida da espé-cie em estudo, fazendo com que haja um aumento substancial na intensidade das bandas das vibrações envolvidas com o grupo cromofórico 4 . Já o efeito SERS, é observado quando uma espécie química está próxima ou adsorvida sobre uma superfície metálica rugosa, permitindo um aumento significativo da intensidade Raman. Ganho ainda maior pode ser obtido em espectros SERS quando a espécie interagindo com a superfície possui transição eletrônica com energia em ressonância com a radiação excitante utilizada. Neste caso, além do efeito SERS, ocorre intensificação por RR e a este efeito denomina-se SERRS ("Surface-Enhanced Resonance Raman Scattering").A partir do momento em que a intensificação foi caracterizada como um novo efeito e não como decorrente do aumento da área superficial do metal foram publicados inúmeros trabalhos que levaram a espectroscopia SERS a se tornar uma técnica de análise de superfícies, através da qual é possível determinar a identidade, a orientação e os sítios de interação dos ads...

show abstract

The interaction between electromagnetic resonances and its role in spectroscopic studies of molecules adsorbed on colloidal particles or metal spheres

Cited by 308 publications

References 50 publications

Plasmon resonances of silver nanowires with a nonregular cross section

Plasmon resonances of silver nanowires with a nonregular cross section

Hyper-Raman scattering enhanced by anisotropic dimer plasmons on artificial nanostructures

O efeito SERS na análise de traços: o papel das superfícies nanoestruturadas

Contact Info

Product

Resources

About