科学岛团队在氧化物颗粒超晶格诱导局域表面等离子体共振增强研究方面取得新进展

2025/1/14 9:32:33 21449: 来源：合肥物质科学研究院作者：姚畅翁士瑞

摘要：研究发现，Cu2O1-x-超晶格结构中的氧空位增加了载流子浓度，改变了能带结构，使得价带边缘向费米能级移动，缩小了带隙。

　　【仪表网研发快讯】近日，中国科学院合肥物质院健康所杨良保研究员课题组在Cu2O1-x-超晶格诱导局域表面等离子体共振(LSPR)研究方面取得重要进展。相关成果发表在国际权威期刊Nano Letters上。

　　杨良保研究员课题组一直致力于局域表面等离子体共振(LSPR)增强研究，并取得了一系列成果(J. Am. Chem. Soc., 2022, 144, 29, 13174-13183；Nano Lett. 2023, 23, 5445−5452)。在此基础上，课题组深入探索了Cu2O1-x-超晶格结构(图1)在诱导局域表面等离子体共振方面的潜力。通过精心设计的实验，成功制备了具有丰富氧空位的Cu2O1-x-超晶格结构，并观察到显著的LSPR增强效应(图2)。

　　研究发现，Cu2O1-x-超晶格结构中的氧空位增加了载流子浓度，改变了能带结构，使得价带边缘向费米能级移动，缩小了带隙。这种结构变化所导致的带内跃迁产生了强烈的LSPR模式，显著增强了电磁场，从而在SERS检测中表现出优异的性能。这一发现为半导体的空位掺杂提供了新的视角，也为金属氧化物纳米粒子诱导产生局域表面等离子体共振(LSPR)提供了新的思路(图2)。

　　该工作的第一作者为健康所2021级博士生姚畅，通讯作者为特任副研究员董荣录、翁士瑞，以及杨良保研究员。该项研究受到国家自然科学基金重点项目、面上项目、青年项目，以及安徽省重点研究与开发计划项目等资助。