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Erschienen in: Semiconductors 8/2020

01.08.2020 | SEMICONDUCTOR STRUCTURES, LOW-DIMENSIONAL SYSTEMS, AND QUANTUM PHENOMENA

Investigation of Core-Shell Nanoparticle in a Confined Space of a Periodic Substrate Based on SERS

verfasst von: N. Amani, N. N. Azizkandi

Erschienen in: Semiconductors | Ausgabe 8/2020

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Abstract

In this paper, surface-enhanced Raman scattering (SERS), a key application of plasmonics, is investigated. Since this technique is based on the interaction of light with nanostructures with proper dimensions and material, finding proper materials and calculating optimized nanostructure dimensions affects its output, greatly. In this report, after a general investigation of this application and modeling of parameters and the efficiency of the usage of core-shell nanoparticles (NPs) instead of pure NPs, regeneration and optimization of a structure based on SERS has been done. It is shown that by replacing pure AuNP with core-shell NP, the SERS enhancement factor was ~2 times greater than in the case of pure gold NP, and absorption cross-section and distribution of electric field was also greatly enhanced.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat P. G. Etchegoin and E. L. Ru, Phys. Chem. Chem. Phys. 10, 6079 (2008).CrossRef P. G. Etchegoin and E. L. Ru, Phys. Chem. Chem. Phys. 10, 6079 (2008).CrossRef
2.
Zurück zum Zitat J. Kneipp, H. Kneipp, and K. Kneipp, Chem. Soc. Rev. 37, 1052 (2008).CrossRef J. Kneipp, H. Kneipp, and K. Kneipp, Chem. Soc. Rev. 37, 1052 (2008).CrossRef
3.
Zurück zum Zitat D. A. Stuart, C. R. Yonzon, X. Zhang, O. Lyandres, N. C. Shah, M. R. Glucksberg, J. T. Walsh, and R. P. V. Duyne, Anal. Chem. 77, 4013 (2005).CrossRef D. A. Stuart, C. R. Yonzon, X. Zhang, O. Lyandres, N. C. Shah, M. R. Glucksberg, J. T. Walsh, and R. P. V. Duyne, Anal. Chem. 77, 4013 (2005).CrossRef
4.
Zurück zum Zitat K. Maeda, K. Teramura, D. Lu, T. Takata, N. Saito, Y. Inoue, and K. Domen, Nature (London, U. K.) 440 (7082), 295 (2006).ADSCrossRef K. Maeda, K. Teramura, D. Lu, T. Takata, N. Saito, Y. Inoue, and K. Domen, Nature (London, U. K.) 440 (7082), 295 (2006).ADSCrossRef
5.
6.
Zurück zum Zitat M. Vendrell, K. K. Maiti, K. Dhaliwal, and Y. T. Chang, Trends Biotechnol. 31, 249 (2013).CrossRef M. Vendrell, K. K. Maiti, K. Dhaliwal, and Y. T. Chang, Trends Biotechnol. 31, 249 (2013).CrossRef
7.
Zurück zum Zitat L. Wu, Z. Wang, S. Zong, H. Chen, C. Wang, S. Xu, and Y. Cui, Analyst 138, 3450 (2013).ADSCrossRef L. Wu, Z. Wang, S. Zong, H. Chen, C. Wang, S. Xu, and Y. Cui, Analyst 138, 3450 (2013).ADSCrossRef
8.
Zurück zum Zitat L. E. Jamieson, S. M. Asiala, K. Gracie, K. Faulds, and D. Graham, Ann. Rev. Anal. Chem. 10, 415 (2017).CrossRef L. E. Jamieson, S. M. Asiala, K. Gracie, K. Faulds, and D. Graham, Ann. Rev. Anal. Chem. 10, 415 (2017).CrossRef
9.
Zurück zum Zitat C. R. Yonzon, O. Lyandres, N. C. Shah, J. A. Dieringer, and R. P. V. Duyne, Surface-Enhanced Raman Scattering (Springer, Berlin, Heidelberg, 2006), p. 367. C. R. Yonzon, O. Lyandres, N. C. Shah, J. A. Dieringer, and R. P. V. Duyne, Surface-Enhanced Raman Scattering (Springer, Berlin, Heidelberg, 2006), p. 367.
10.
Zurück zum Zitat S. A. Maier, Plasmonics: Fundamentals and Applications (Springer Science, New York, 2007), p. 159.CrossRef S. A. Maier, Plasmonics: Fundamentals and Applications (Springer Science, New York, 2007), p. 159.CrossRef
11.
Zurück zum Zitat B. Sharma, R. R. Frontiera, A. I. Henry, E. Ringe, and R. P. V. Duyne, Mater. Today 15, 16 (2012).CrossRef B. Sharma, R. R. Frontiera, A. I. Henry, E. Ringe, and R. P. V. Duyne, Mater. Today 15, 16 (2012).CrossRef
13.
Zurück zum Zitat F. Tian, J. Conde, C. Bao, Y. Chen, J. Curtin, and D. Cui, Biomaterials 106, 87 (2016).CrossRef F. Tian, J. Conde, C. Bao, Y. Chen, J. Curtin, and D. Cui, Biomaterials 106, 87 (2016).CrossRef
14.
Zurück zum Zitat R. Omar, A. E. Naciri, S. Jradi, Y. Battie, J. Toufaily, H. Mortada, and S. Akil, J. Mater. Chem. C 5, 10813 (2017).CrossRef R. Omar, A. E. Naciri, S. Jradi, Y. Battie, J. Toufaily, H. Mortada, and S. Akil, J. Mater. Chem. C 5, 10813 (2017).CrossRef
15.
Zurück zum Zitat Y. Gao, Y. Li, Y. Wang, Y. Chen, J. Gu, W. Zhao, J. Ding, and J. Shi, Small 11, 77 (2010).CrossRef Y. Gao, Y. Li, Y. Wang, Y. Chen, J. Gu, W. Zhao, J. Ding, and J. Shi, Small 11, 77 (2010).CrossRef
16.
Zurück zum Zitat X. Huang, I. H. El-Sayed, W. Qian, and M. A. El-Sayed, Am. Chem. Soc. 128, 2115 (2006).CrossRef X. Huang, I. H. El-Sayed, W. Qian, and M. A. El-Sayed, Am. Chem. Soc. 128, 2115 (2006).CrossRef
17.
Zurück zum Zitat W. Wei, Y. Du, L. Zhang, Y. Yang, and Y. Gao, J. Mater. Chem. C 32, 8793 (2018).CrossRef W. Wei, Y. Du, L. Zhang, Y. Yang, and Y. Gao, J. Mater. Chem. C 32, 8793 (2018).CrossRef
18.
Zurück zum Zitat S. V. Makarov, I. S. Sinev, V. A. Milichko, F. E. Komissarenko, D. A. Zuev, E. V. Ushakova, I. S. Mukhin, Y. F. Yu, A. I. Kuznetsov, P. A. Belov, I. V. Iorsh, A. N. Poddubny, A. K. Samusev, and Y. S. Kivshar, Nano Lett. 18, 535 (2017).ADSCrossRef S. V. Makarov, I. S. Sinev, V. A. Milichko, F. E. Komissarenko, D. A. Zuev, E. V. Ushakova, I. S. Mukhin, Y. F. Yu, A. I. Kuznetsov, P. A. Belov, I. V. Iorsh, A. N. Poddubny, A. K. Samusev, and Y. S. Kivshar, Nano Lett. 18, 535 (2017).ADSCrossRef
19.
Zurück zum Zitat D. Lin, Z. Wu, S. Li, W. Zaho, C. Ma, J. Wang, Z. Jiang, Z. Zhong, Y. Zheng, and X. Yang, ACS Nano 11, 1478 (2017).CrossRef D. Lin, Z. Wu, S. Li, W. Zaho, C. Ma, J. Wang, Z. Jiang, Z. Zhong, Y. Zheng, and X. Yang, ACS Nano 11, 1478 (2017).CrossRef
20.
Zurück zum Zitat X. Y. Liu, J. A. Huang, B. Yang, X. J. Zhang, and Y. Y. Zhu, AIP Adv. 5, 057159 (2015).ADSCrossRef X. Y. Liu, J. A. Huang, B. Yang, X. J. Zhang, and Y. Y. Zhu, AIP Adv. 5, 057159 (2015).ADSCrossRef
21.
Zurück zum Zitat W. Cao, L. Jiang, J. Hu, A. Wang, X. Li, and Y. Lu, ACS Appl. Mater. Interfaces 10, 1297 (2017).CrossRef W. Cao, L. Jiang, J. Hu, A. Wang, X. Li, and Y. Lu, ACS Appl. Mater. Interfaces 10, 1297 (2017).CrossRef
22.
Zurück zum Zitat Y. Kalachyova, D. Mares, V. Jerabek, K. Zaruba, P. Ulbrich, L. Lapcak, V. Svorcik, and O. Lyutakov, J. Phys. Chem. C 120, 10569 (2016).CrossRef Y. Kalachyova, D. Mares, V. Jerabek, K. Zaruba, P. Ulbrich, L. Lapcak, V. Svorcik, and O. Lyutakov, J. Phys. Chem. C 120, 10569 (2016).CrossRef
23.
Zurück zum Zitat M. Xia, P. Zhang, K. Qiao, Y. Bai, and Y. H. Xie, J. Phys. Chem. C 120, 527 (2015).CrossRef M. Xia, P. Zhang, K. Qiao, Y. Bai, and Y. H. Xie, J. Phys. Chem. C 120, 527 (2015).CrossRef
24.
Zurück zum Zitat A. Sakthisabarimoorthi, S. M. B. Dhas, and M. Jose, Mater. Sci. Semicond. Process. 71, 69 (2017).CrossRef A. Sakthisabarimoorthi, S. M. B. Dhas, and M. Jose, Mater. Sci. Semicond. Process. 71, 69 (2017).CrossRef
Metadaten
Titel
Investigation of Core-Shell Nanoparticle in a Confined Space of a Periodic Substrate Based on SERS
verfasst von
N. Amani
N. N. Azizkandi
Publikationsdatum
01.08.2020
Verlag
Pleiades Publishing
Erschienen in
Semiconductors / Ausgabe 8/2020
Print ISSN: 1063-7826
Elektronische ISSN: 1090-6479
DOI
https://doi.org/10.1134/S1063782620080047

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