SPRi工作总结

等离子体(plasma)极高温度下，部分电子被剥夺后的原子及原子团被电离后产生的正负离子组成的电中性离子化气体状物质/离子浆。不同于固体、液体和气体的物质第四态。电磁波控制等离激元(plasmon)从量子观点看，它是一种准粒子，是一种元激发。金属内的自由电子集体振荡。表面等离子体(SPs)当光波（电磁波）入射到金属与介质分界面时，金属表面的自由电子发生集体振荡电磁波与金属表面自由电子耦合而形成的一种沿着金属表面传播的近场电磁波它在表面处场强最大，在垂直于界面方向是指数衰减场表面等离子体共振(SPRs)SPR是SP受激发产生的如果电子的振荡频率与入射光波的频率一致就会产生共振在共振状态下电磁场的能量被有效地转变为金属表面自由电子的集体振动能，这时就形成的一种特殊的电磁模式：电磁场被局限在金属表面很小的范围内并发生增强a)（可传导的）表面等离极化激元(SPP)b)（局域的）表面等离子共振(LSPRs)早期的研究和文章中（SPs定义）…SPR是SP受激发产生的在共振状态下电磁场的能量被有效地转变为金属表面自由电子的集体振动能，这时就形成的一种特殊的电磁模式：电磁场被局限在金属表面很小的范围内并发生增强美国伊利诺伊大学的Stewart.M.E组在论文中写道….分两类(定义)SPP是在金属表面传播的电磁波，最简单的传播模型如图所示。（金属/介质界面处于xy平面上，SPP沿x方向传播。在0z的半无限空间为介质，介电常数为d，0z的半无限空间为金属，介电函数为m。）根据麦克斯韦方程组并结合边界条件，可以求解得SPP的场分布及色散特性，还有SPP传播的长度以及在金属区域及介质区域的穿透深度。SPP的场强分布在金属和介质空间都以指数形式衰减，即场强高度局域在金属/介质表面。SPP描述的是光场与平坦的金属表面之间相互作用形成具有传播特性的SPP表面波。另一种情况，当光场入射到尺寸远小于波长的金属纳米颗粒时，在一定条件下，表面电子与光场相互作用发生集体共振。这种模式的振动高度局域在金属纳米颗粒表面，没有传播特性，且能够由入射光直接激发，称为局域表面等离激元共振。LSPR能够极大增强金属纳米颗粒表面的场强，并且共振频率与金属颗粒的形状、尺寸以及周围介质有密切关系。这些特性使得LSPR在生物传感、表面增强拉曼散射、荧光增强等方面有着广阔的应用前景。自1983年Liedberg等首次将SPR技术用于生化分析以来，SPR技术的独特优势即样品免标记、原位实时观测分子间相互作用动态过程等便获得认可并受到重视，迅速发展成为一种重要的传感分析新方法SPRI也称为SPR显微方法(SPRmicroscopy)，其测定原理和SPR一样，只不过是测定面积扩大了。具体如图所示:借助棱镜，将一束平行的p偏振光(最常用单波长光)，在一定角度下照射到组装了不同样品阵列的富于自由电子的金属膜上，当入射角大于全反射临界角时，入射光会与金属膜上因自由电子涨落而产生电磁场即表面等离子体(激子)共振，产生吸收现象。该吸收与金属膜的介电常数有关，因此也与负载在膜表面上的样品阵列点有关。附着的样品不同，折射率变化程度不同，共振吸收也就不同。这样，从棱镜另一侧接收到的(全)反射光的强度必然不同。用电荷耦合器件(chargecoupleddevice，CCD)成像时，能看到样品点反射光的图像，从而进行动态或静态分析。