表面強化されたラマン散乱とは何ですか？
表面強化されたラマン散乱は、ラマン散乱に関連する通常のかすかな光信号がはるかに強力になり、より簡単に検出可能になる現象です。ラマン分光法は、材料または溶液に存在する分子を識別する有用な手段ですが、この効果は非常に弱いという事実によって制限されており、通常は10 8 この種の散乱を受けます。表面強化されたラマン散乱により、この効果が大幅に増幅されます。通常、10 3 から10 6 、場合によっては最大10 15 の係数です。調査中の分子が、10〜100ナノメートル（nm）のスケールで粗さを持つ金属表面と接触している、または近接している場合、強化が達成されます。銀、金、銅は最良の結果をもたらし、通常はナノ粒子の形で使用されます。
表面強化されたラマン散乱を実現するために使用されるレーザー光によってプラズモンが金属表面に作成されると、効果が生成されると考えられています。プラズモンは、金属の電子雲が光によって刺激されると、金属の表面を短い距離を移動する電磁波です。ナノ粒子の表面の小さな不規則性は、効果を集中させるように見えます。これは、ナノ粒子がクラスターに配置されるとさらに増加します。生成された電磁界は、近くに分子を引き起こし、通常ははるかに強いラマン散乱を示すように見えます。また、化学は場合によっては役割を果たす可能性があると考えられていますが、完全な説明に向けた研究が進行中です。
この効果は、ラマン分光法の範囲を大幅に拡張し、非常に小さなAMの検出を可能にする技術である表面強化ラマン分光法（SERS）の開発につながりました。高価な楽器を必要とせずに、さまざまな物質の数。表面強化されたラマン散乱効果を最大化するために、調査中の材料は、多くの場合コロイドに適切な金属ナノ粒子に堆積します。従来のラマン分光法と同様に、単色レーザーを使用して、必要な散乱を生成します。散乱光が分析される前に、レイリー散乱によるより強い信号が除外され、ラマン信号が圧倒されないようにします。
表面増強ラマン散乱の感度が大幅に改善されたため、技術を使用して、多数の化合物を微量で検出できます。したがって、法医学、環境監視、医学のアプリケーションがあります。金属ナノ粒子は生細胞に導入でき、SERSを使用して細胞の生化学的活性を調査することができます。