可见光与红外波段的磁极化激元及其增强拉曼散射效应的研究

金属表面等离激元的非线性光学增强效应是当前光学材料研究中的一个热门课题，特别是金属纳米颗粒表面的增强拉曼散射性质的研究，由于在高灵敏化学分析与生物分子探测方面的应用前景而受到广泛关注。在本项目中，我们将首次尝试利用纳米微结构材料中的磁极化激元实现可见光与红外波段的增强拉曼散射。初步的理论分析和数值模拟计算表明，和金属表面等离激元比较起来，磁极化激元具有非常高的Q值和更强的局域电场增强效应，而活性分子的拉曼散射效率与局域电场的四次方成正比，这样磁极化激元将大大提高拉曼散射效率。我们希望利用这种磁极化激元增强拉曼散射效应的新思路，为发展更加灵敏的化学分析和生物单分子探测技术提供理论和应用基础。