基于纳米颗粒-镜面纳米腔的偶氮苯分子开关状态单热点表面增强拉曼读出 
刘庆卫1占鸿燕1张召阳2李涛2杨天1
1.上海交通大学自动化与感知学院,光子传输与通信全国重点实验室,薄膜与微细技术教育部重点实验室2.上海交通大学化学与化学工程学院,前沿分子转化科学中心,电气绝缘与热老化上海市重点实验室,薄膜与微制造重点实验室(教育部)
摘要：分子光开关能够在外部光场作用下于不同稳定构象之间可逆切换，是构建分子逻辑器件和分子存储单元的重要基础。然而，在纳米尺度受限环境中实现对分子开关状态的可靠读出仍然具有挑战，尤其是表面增强拉曼散射（SERS）信号易受到热点增强波动与背景漂移影响，使绝对峰强难以直接作为稳健的状态判据。本文以金纳米颗粒–金膜镜面纳米腔（nanoparticle-on-mirror,NPoM）为增强平台，在同一热点位点实现了偶氮苯分子光致异构行为的原位循环读出。实验中交替施加365 nm紫外光与532 nm可见光照射，并在每次照射后以低功率633 nm激光采集SERS指纹谱，实现了同点位光响应过程的可比监测。通过引入1449 cm-1构象敏感峰与1599 cm-1参比峰的积分面积比R=A（1449）/A（1599）作为状态判别指标，建立了适用于单热点分子光开关的比率判别方式。结果表明，532 nm条件下R=1.95±0.65,365 nm条件下R=4.68±0.68,UV相对532提升约2.40倍（增幅139.8%）。若将两种照射状态进一步视为二元逻辑“0/1”，则基... 更多
关键词： 纳米颗粒-镜面纳米腔;等离激元纳米腔;表面增强拉曼散射;分子光开关;偶氮苯;
基金资助： 国家自然科学基金（61975253,62375166,11574207）； 上海市自然科学基金（18ZR1421600）； 上海交通大学医学转化交叉基金（20190101）；