东京理工大学 通过树枝状大分子模板法精细制备的氧化锡纳米复合物被负载在等离子体增强器的薄二氧化硅壳层上，使得纳米复合物的拉曼信号被显著增强到可检测的水平
由于金或银纳米粒子的表面等离子共振特性而产生的电磁场的强度随着离表面的距离而指数衰减
因此，合理的放大器与拉曼散射体之间的界面设计是获得强拉曼信号的关键
学分:科学进步 东京理工大学的科学家开发了一种新的方法，允许研究人员评估直径仅为0的金属颗粒的化学成分和结构
5至2 nm
分析技术的这一突破将使电子、生物医学、化学等领域的微小材料得到发展和应用
新材料的研究和发展带来了无数的技术突破，在从医学、生物工程到尖端电子学的大多数科学领域都是必不可少的
纳米级创新材料的合理设计和分析使我们能够突破以前设备和方法的限制，达到前所未有的效率和新能力水平
金属纳米粒子就是这样的例子，由于其无数的潜在应用，它目前是现代研究的焦点
最近开发的一种使用树枝状分子作为模板的合成方法允许研究人员制造直径为0
5至2纳米(十亿分之一米)
这些被称为“亚纳米团簇”(SNCs)的非常小的粒子具有非常独特的性质，例如作为(电)化学反应的优秀催化剂，并表现出对团簇组成原子数量变化非常敏感的特殊量子现象
遗憾的是，现有的研究纳米材料和粒子结构的分析方法不适合SNC探测
一种被称为拉曼光谱的方法包括用激光照射样品，并分析产生的散射光谱，以获得材料可能成分的分子指纹或轮廓
虽然传统的拉曼光谱及其变体对研究人员来说是无价的工具，但由于灵敏度低，它们仍然不能用于拉曼光谱
因此，东京理工大学的一个研究小组，包括Dr
秋吉·库祖姆教授
山本幸一和他的同事研究了一种增强拉曼光谱测量的方法，使它们能够胜任SNC分析(图)
一种特殊类型的拉曼光谱方法被称为表面增强拉曼光谱
在其更精细的变型中，将包裹在惰性薄二氧化硅壳中的金和/或银纳米粒子添加到样品中以放大光信号，从而增加该技术的灵敏度
研究小组首先致力于从理论上确定它们的最佳尺寸和组成，其中100纳米银光学放大器(几乎是常用尺寸的两倍)可以极大地放大附着在多孔二氧化硅外壳上的纳米碳管的信号
“这种光谱技术选择性地产生靠近光放大器表面的物质的拉曼信号，”教授解释说
山本五十六
为了测试这些发现，他们测量了氧化锡纳米复合物的拉曼光谱，看看能否从它们的结构或化学组成中找到解释，为什么它们在某些化学反应中具有不可思议的高催化活性
通过将他们的拉曼测量与结构模拟和理论分析进行比较，他们发现了关于氧化锡纳米复合物结构的新见解，解释了氧化锡纳米复合物的原子依赖比催化活性的起源
本研究中采用的方法可能对更好的分析技术和亚纳米尺度科学的发展产生重大影响
“对物质的物理和化学性质的详细了解有助于为实际应用合理设计亚纳米材料
高灵敏度的光谱方法将加速材料创新，促进亚纳米科学成为一个跨学科的研究领域
山本五十六
该研究小组提出的突破对于拓宽亚纳米材料在包括生物传感器、电子和催化剂在内的各种领域的应用范围至关重要
这项研究发表在《科学进展》杂志上
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