单个表面等离激元纳米结构调控分子光辐射的研究

项目名称： 单个表面等离激元纳米结构调控分子光辐射的研究

项目编号： No.11374026

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 吕国伟

作者单位： 北京大学

项目金额： 89万元

中文摘要： 金属纳米结构亦称光学纳米天线，其表面等离激元共振对分子自发光辐射过程的影响显著，其中的相互作用现象在许多前沿交叉领域是重要的科学问题。本项目将在实验上着重观测单个等离激元纳米结构附近的分子荧光行为，并在理论上模拟计算其相互作用过程，以深入研究和理解其物理内涵。我们将基于近场光学扫描显微镜的多功能复合测试平台，原位观测研究单个金属纳米结构附近的分子荧光光谱、荧光强度、激发态寿命、辐射远场角分布及偏振等特性。并且将把实验结果的数据统计分析和电磁数值理论模拟结果相结合，探索增强金属纳米结构与荧光分子相互作用的关键因素。期望通过选择纳米结构的材料性质，控制其几何尺寸、形状、间距等，以及设置激发和探测配置等，实现优化的纳米光学天线以调控分子荧光发射特性。使之既能够极大地增强荧光辐射强度，也能调控分子辐射方向即具有较好的单向性，实现高灵敏的单分子荧光探测，以用来探索在生物探测方面的应用研究。

中文关键词： 单颗粒；单分子；荧光；拉曼；等离激元

英文摘要： Spontaneous emission of molecule or quantum dot modified by plasmonic metallic nanostructures is well known as an important and fundamental question in many interdisciplinary research fields, for instance, photovoltaic transduction, biological detection a

英文关键词： single nanoparticle；single molecule；fluorescence；Raman；plasmon