Apa hamburan Raman yang ditingkatkan permukaannya?

Permukaan yang ditingkatkan hamburan Raman adalah fenomena di mana sinyal cahaya yang biasanya samar yang terkait dengan hamburan Raman menjadi jauh lebih kuat dan lebih mudah dideteksi.Sementara spektroskopi Raman adalah cara yang berguna untuk mengidentifikasi molekul yang ada dalam material atau solusi, dibatasi oleh fakta bahwa efeknya sangat lemah, dengan biasanya hanya satu dari setiap 10 ⁸ foton yang masuk yang tunduk pada hamburan semacam ini.Permukaan yang ditingkatkan hamburan Raman menghasilkan efek ini sangat diamplifikasi, biasanya dengan faktor 10 ³ hingga 10 ⁶ , dan dalam beberapa keadaan hingga 10 ¹⁵ .Peningkatan dicapai ketika molekul-molekul yang sedang diselidiki bersentuhan dengan, atau dekat dengan, permukaan logam yang memiliki kekasaran pada skala 10-100 nanometer (NM).Perak, emas dan tembaga memberikan hasil terbaik, dan biasanya digunakan dalam bentuk nanopartikel.

Diperkirakan bahwa efeknya dihasilkan ketika plasmon dibuat pada permukaan logam oleh cahaya laser yang digunakan untuk mencapai hamburan Raman yang ditingkatkan permukaan.Plasmon adalah gelombang elektromagnetik yang menempuh jarak pendek melintasi permukaan logam ketika awan elektron logam dirangsang oleh cahaya.Penyimpangan kecil pada permukaan nanopartikel tampaknya berkonsentrasi efeknya, yang meningkat lebih jauh ketika nanopartikel disusun dalam kelompok.Medan elektromagnetik yang dihasilkan kemudian tampaknya menyebabkan molekul di sekitarnya terdekat untuk menunjukkan hamburan Raman yang jauh lebih intens daripada biasanya.Juga dipikirkan bahwa kimia mungkin berperan dalam beberapa kasus, tetapi penelitian terhadap penjelasan lengkap sedang berlangsung.

Efek ini telah menyebabkan pengembangan spektroskopi Raman yang ditingkatkan (SERS), sebuah teknik yang telah sangat memperluas ruang lingkup ruang lingkupSpektroskopi Raman, memungkinkan deteksi sejumlah kecil zat tanpa perlu instrumen mahal.Untuk memaksimalkan efek hamburan Raman yang ditingkatkan permukaan, bahan yang sedang diselidiki disimpan ke nanopartikel logam yang sesuai, seringkali dalam koloid.Seperti halnya spektroskopi Raman tradisional, laser monokromatik digunakan untuk menghasilkan hamburan yang diperlukan.Sebelum cahaya yang tersebar dianalisis, sinyal yang lebih intens karena hamburan Rayleigh disaring untuk mencegahnya membanjiri sinyal Raman.Jumlah jejak.Oleh karena itu memiliki aplikasi dalam ilmu forensik, pemantauan lingkungan dan kedokteran.Nanopartikel logam dapat dimasukkan ke dalam sel hidup, sehingga memungkinkan untuk menggunakan SER untuk menyelidiki aktivitas biokimia seluler.