民大新闻网讯  近日，我校物理与材料工程学院科研团队在人工微纳结构光场调控领域取得重要进展，相关成果以“Rational Growth of Symmetric Nanoparticle Arrays into Asymmetric Ones for Surface-Enhanced Raman Scattering Sensing Applications”为题，在国际顶级期刊ACS Nano上发表。我校为论文第一完成单位，林翔副教授为第一作者，董斌教授、徐文教授和浙江大学杨士宽教授为共同通讯作者。

在人工微纳结构光场调控领域，构建有序且定向的非对称等离激元纳米结构阵列在激发集体等离激元响应、增强局域光场强度以及高性能传感方面具有重要价值。然而，由于非对称结构形貌普遍存在不规则性，加之组装过程中颗粒间的相互作用极为复杂，使得这类阵列的制备仍面临巨大挑战。为此，我校物理与材料工程学院研究团队与浙江大学合作，提出一种先组装对称纳米颗粒超晶格、再通过配体保护的选择性生长策略，在纳米尺度上实现了对非对称纳米晶阵列形貌演化的精准控制，从而有效调控其光场分布。基于这一策略，成功制备了两种不同类型的非对称超晶格，即金纳米蘑菇和金纳米单锥超晶格。其中，具有约3nm颗粒间间隙的金纳米蘑菇超晶格表现出最强的拉曼散射增强效应，增强因子最高可达10⁹。该优异性能源于纳米蘑菇结构高曲率“帽沿”处产生的“避雷针效应”与相邻颗粒间超窄间隙所产生的“近场耦合效应”的协同贡献，二者共同作用显著增强了局域光场，提升了表面增强拉曼散射传感的灵敏度。

该研究为设计基于超晶格的等离激元功能平台开辟了全新路径，可广泛应用于等离激元光学、传感、催化及超材料等诸多领域，得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、辽宁省兴辽英才计划、辽宁省和大连市科技项目的支持。