Реферат на тему: Техника и методика эксперимента и расчета. Морфология и спектры оптической плотности пленок серебра

Введение

В спектроскопии гигантского комбинационного рассеяния (ГКР) света в качестве ГКР- активных поверхностей (субстратов) широко применяются пленки серебра (ПС), получаемые методом вакуумного напыления металла на стеклянные подложки и характеризующиеся высоким коэффициентом усиления КР 1-7. Наиболее критическими параметрами, ограничивающими использование таких субстратов в аналитических и физико- химических приложениях, являются

-быстрая (за 10- 12 часов после напыления) деградация КР-усилительных свойств, объясняемая окислением кластеров серебра, образующих микроскопические дефекты поверхности- адсорбционные центры для молекул аналита;

-нестабильность ПС в растворах некоторых органических растворителей (например, ацетонитрил);

-свойства поверхности ПС, препятствующие адсорбции молекул, обладающих положительно заряженными фрагментами и, следовательно, делающие невозможным их изучение методами ГКР;

-нарушение структуры адсорбированных молекул благодаря сильным (часто химическим) взаимодействиям между молекулами и поверхностью.

Известно также, что стабильность, адсорбционные и оптические свойства ПС определяются морфологией ее поверхности.

В настоящей работе методами математической статистики (корреляционного и факторного анализов) изучена взаимосвязь оптических характеристик пленок серебра (ПС) с параметрами их поверхности.

Оглавление

- Введение 3

- Техника и методика эксперимента и расчета

- Морфология и спектры оптической плотности пленок серебра

- взаимосвязь оптических характеристик и параметров шероховатости поверхности пленок серебра

- Выводы 14

- Список литературы 15

Заключение

Параметры спектров оптической плотности ПС находятся в хорошей корреляции с данными по шероховатости их поверхности, полученными методом АСМ. Основными характеристиками, определяющими эту корреляцию, являются расстояние между частицами серебра Dist, а также коэффициент их формы R, равный отношению высоты (Hreal) к поперечному размеру (В) (R = HrealB). Наиболее коррелируют: максимальное значение оптической плотности с расстоянием между островками (коэффициент корреляции 0,95) и коэффициентом формы островков R (0,76); параметр спектра оптической плотности Dmax/() с расстоянием между островками (0,93) и коэффициентом формы островков R (0,68); полуширина полосы оптической плотности с расстоянием между островками (-0,79).

Список литературы

1. Набиев И.Р., Ефремов Р.Г. Спектроскопия гигантского комбинационного рассеяния и ее применение к изучению биологических молекул / ВИНИТИ.- М., 1989.- 132 с. (Итоги науки и техники. Серия "Биоорганическая химия", Т.15).

2. Nabiev I.R., Sokolov К.V., Manfait М.. Surface-enhanced Raman spectroscopy and its biomedical applications // Biomolecular spectroscopy / Eds. R. J. Н. Clark, R. Е. Hester.- London: Wiley, 1993.- Р. 267-338.

3. Maskevich S.А., Gachko G.А., Zanevsky G.V., Podtynchenko S.G. Using оf heat treament silver island films tо get the SERS spectra оf adsorbed molecules // Proc. XIV Int. Conf. Raman Spectr. / Еd. Nai-Teng Yu.-New York: Jon Wiley & Sons, 1994.- Р.644-645.

4. Feofanov А., Ianoul А., Kryukov Е., Maskevich S., Vasilyuk G., Kivach L. and Nabiev I. Nondisturbing and Stable SERS-Active Substrates with Increased Contribution оf Long-Range Component оf Raman Enhancement Created by High-Temperature Annealing оf Thick Metal Films// Anal. Chem.- 1997.-V.69.-Р.3731-3740.

5. Schlegel V.L., Cottоn Т.М. Silver-island films аs substrates for enchanced Raman scattering: effect оf depositiоn rate оn intensity// Anal. Chem.- 1991.- V.63, № 3.- Р. 241-247.

6. Semin D.J., Rowlen К.L. Influence оf vapor depositiоn parameters оn SERS active Аg films morphology and optical properties// Anal. Chem.- 1994.- V.66, № 23.- Р.4324-4331.

7. Van Duyne R.Р., Hultee J.G., Treihel D.А. Atomic force microscopy and surface-enchanced Raman spectroscopy. I. Аg island films and Аg films over polymer nanosphere surfaces supported оn glass// J. Chem. Phys.- 1993.- V.99, № 3.- Р.2101-2115.

8. Шалаев В.М., Штокман М.И. Оптические свойства фрактальных кластеров (восприимчивость, гигантское комбинационное рассеяние на примесях) // ЖЭТФ.-1987.-Т.92.-С.509-521.

9. Schlegel V.L., Cottоn Т.М. Silver-island films аs substrates for enchanced Raman scattering: effect оf depositiоn rate оn intensity// Anal. Chem.- 1991.- V.63, № 3.- Р. 241-247.

10. Semin D.J., Rowlen К.L. Influence оf vapor depositiоn parameters оn SERS active Аg films morphology and optical properties// Anal. Chem.- 1994.- V.66, № 23.- Р.4324-4331.

11. Van Duyne R.Р., Hultee J.G., Treihel D.А. Atomic force microscopy and surface-enchanced Raman spectroscopy. I. Аg island films and Аg films over polymer nanosphere surfaces supported оn glass// J. Chem. Phys.- 1993.- V.99, № 3.- Р.2101-2115.

12. Feofanov А., Ianoul А., Kryukov Е., Maskevich S., Vasilyuk G., Kivach L. and Nabiev I. Nondisturbing and Stable SERS-Active Substrates with Increased Contribution оf Long-Range Component оf Raman Enhancement Created by High-Temperature Annealing оf Thick Metal Films// Anal. Chem.- 1997.-V.69.-Р.3731-3740.

13. Маскевич С.А., Свекло И.Ф., Феофанов А.В., Януль А.И., Олейников В.А., Громов С.П., Федорова О.А., Алфимов М.В., Набиев И.Р., Кивач Л.Н. ГКР-активные субстраты , полученные путем высокотемпературного отжига тонких серебряных пленок: сравнительное изучение с использованием атомно-силового микроскопа и ГКР спектроскопии // Оптика и спектр.-1996.-Т.81, №1.-С.95-102.

14. Dehong L., Zhiai С., Yongzhang L. Surface enchanced Raman scattering from microlithographic silver surfaces// Chinese Phys. Lasers.- 1987.- V.14.- Р.429-434.