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理科

恒元物理學講座(第179期)——等離激元增強拉曼和紅外光譜的理論與方法

發(fā)布時間:2020-10-09 瀏覽:

 

丁松園 研究員(廈門大學)

報告時間20201012日(星期五)下午3:00

報告地點:物理學與信息技術學院三層會議室(致知樓3328

報告摘要

表界面是能源和生命過程發(fā)生的關鍵場所。通常需要緊密結合實驗和理論研究,才能深刻理解復雜表界面的理化性質。即一方面亟待發(fā)展具有單層分子/離子的超高靈敏度表界面表征技術,另一方面需要發(fā)展能夠對所測量光譜進行定量解析的理論與計算方法。自1970年代以來,人們運用等離激元增強拉曼效應(PERS)已實現(xiàn)單分子層靈敏度檢測,有些體系的拉曼信號增強倍數甚至可達百萬倍。然而該領域長期存在幾個瓶頸問題亟待解決。該報告在簡要介紹PERS基本原理的基礎上,介紹我們近期的幾個工作:(1)基于嚴格的光學互易定理,發(fā)展了可準確預測PERS輻射增強因子的方法;(2)通過運用微納光學原理,系統(tǒng)研究和設計可顯著提升PERS技術普適性的微納光學模式,進而提出可廣泛研究各類材質和表面形貌的系列技術方案,提出構建亞波長-深亞波長光學天線級聯(lián)結構以實現(xiàn)全尺度高效光場耦合的原理;(3)發(fā)展了可定量預測和解釋單晶電極/溶液界面電化學拉曼和紅外光譜的計算方法。最后我將在介紹散射型-掃描近場光學顯微鏡(s-SNOM)工作原理的基礎上,介紹s-SNOM用于(4)橋連菱形納米天線新型紅外等離激元模式的納米成像;(5)鈣鈦礦太陽能電池材料納米晶界和晶粒上自由載流子的納米成像。

報告人簡介

丁松園,主要研究方向為納米光譜成像、微納光學、極端環(huán)境納米制造。2005年于中國科學技術大學化學物理系,獲學士學位;2012年于廈門大學化學系,獲博士學位;2013-2019年先后以博士后、助理研究員、研究員身份任職于于能源材料化學協(xié)同創(chuàng)新中心,20194月加入廈門大學化學系。長期致力于等離激元增強拉曼和紅外光譜(PERS/PEIRS)的理論與方法研究,已發(fā)表論文30篇,書章節(jié)1篇。其中作為通訊作者或第一作者發(fā)表文章共17篇,包括J. Am. Chem. Soc., Chem. Sci., Natl. Sci. Rev., J. Phys. Chem. Lett., Chem. Commun., Chem. Soc. Rev., Nat. Rev. Mater.等。2020年獲得國家自然科學基金委優(yōu)秀青年科學基金項目資助。

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