电浆超材料是人造的物质可以影响操纵的结构与光相互作用的方式。因此,超材料为遥感应用程序提供一个有吸引力的平台,包括红外(IR)吸收光谱。半岛综合体育官方APP下载德甲现在,Atsushi石川日本冈山大学和他的合作者,Takuo田中,这里是超材料实验室,日本,编造一个新颖的电浆超材料吸收器由金和镁氟高灵敏度红外检测的能力。超材料可以证明在新一代红外检测技术的发展是非常重要的。他们报道工作自然科学报告。
研究人员精心设计吸收红外信号最大化和最小化背景噪音。超材料由50纳米黄金丝带在厚膜,隔着一层镁氟(见图片)。红外辐射不足以激发电子,与其他类型的光谱。半岛综合体育官方APP下载德甲红外吸收光谱因此利用红外诱导半岛综合体育官方APP下载德甲振动的能力在原子成键。有机化合物会吸收红外辐射对应于不同类型的分子振动存在;由此产生的吸收光谱告诉科学家独特的化学结构的化合物。
为了测试新材料的能力,团队决定确定碳氢键的伸缩振动模式16-Mercaptohexadecanoic (16-MHDA)酸。他们把16-MHDA乙醇溶液中吸收器鼓励酸分子的自组装单层培养。红外辐射在不同入射角度下,metamaterial-monolayer光谱输出显示明显的峰值对应于碳氢拉伸,最明显的峰值在红外40°角。
新材料的方法给了详细的测量与小分子细节(attamole级别)16-MHDA单层。研究人员希望他们的新技术将打开大门超灵敏的红外检测技术的发展对材料科学和安全的应用程序。
超材料
控制材料的光吸收能力可以彻底改变许多技术,如光伏电池和热设备。电浆超材料的设计和开发研究仍然相对较新。这些材料是合成,科学家可以设计他们的表面结构利用表面plasmons-quasiparticles存在于金属表面的行为和与光相互作用实现可协调的光学特性。
红外吸收光谱可以显著增强的引入可协调的m半岛综合体育官方APP下载德甲etamaterial-based吸收器设计,使高分辨率检测小分子细节。
方法
超材料吸收器由团队由黄金nano-ribbons(测量50 nm厚的)黄金片基上,用一层薄薄的镁氟两枚层分离。作为贵金属表面分子层自组装,他们提出的黄金为基础的超材料将是一个强有力的候选人使IR-induced振动模式的高分辨率测量自组装单层膜。
他们的方法包括覆盖超材料吸收器的超薄自组装单层16-MDHA酸分子。他们还覆盖裸露的金膜样本具有相同单层比较。
研究人员经过两层红外辐射在不同入射角度。单层在光秃秃的黄金表现出低信噪比,这是很难看到的吸收光谱输出对应IR-induced碳氢单层伸展。
相比之下,光谱的吸收下降非常well-pronounced metamaterial-monolayer读出,因为16-MHDA分子的振动模式共鸣超材料的电浆模式。这种所谓的“共振耦合”产生不同的峰值对应IR-induced碳氢16-MHDA伸展的分子结构。谐振耦合是依赖于入射光的角度,最清晰,最在40°角信号。
未来的工作
研究人员认为他们的吸收可能会打开新的敏感的红外探测技术。进一步说,他们的技术可能以其他方式利用:通过优化其他超材料的表面结构,他们可以进一步提高谐振耦合,使敏感性zeptomole水平。
