Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Самоорганизованные серебряные нанопризмы

Ключевые слова:  наночастицы, призмы, самоорганизация, серебро

Автор(ы):  Владимир Владимирович

01 октября 2011

Серебряные пластинки (преимущественно гексагональные призмы с шириной порядка 70 нм), окрашенные золотисто - изображение электронной микроскопии. В силу разумной монодисперсности, пластинки охотно самоорганизуются подобно дискотическим жидким кристаллам. Хиральные лиганды превносят элементы спиральной структуры.

Образец - творение Николь Каткарт.

Изображение выполнено в центре электронной микроскопии университета Торонто.

Опубликовано

 

 

Средний балл: 9.4 (голосов 9)

 


Комментарии
Юный максималист, 01 октября 2011 23:31 
вот здОрово!
Просто великолепно! Никакой магии?
Владимир Владимирович, 02 октября 2011 17:00 

В данном случае никакой совсем магии
(в смысле загадочно-малопонятных внешних сил)!
Просто замечательная работа талантливой и трудоспособной Николь.
Многие тысячи образцов (если бы руководитель был менее занудно-дотошным и более способно-талантливым, могло быть и поменьше).

... ... .. (убрал о грустном - бессмысленно...)
Гольдт Илья, 02 октября 2011 21:43 
Краев Андрей Вячеславович, 03 октября 2011 11:12 
Владимир Владимирович, а растворчика немножко датите с такими призмами? Для них есть классное применение в ТЕРСе. Особенно интересно если есть частицы эдак раза в два побольше
Владимир Владимирович, 03 октября 2011 16:47 
Больше и лучше для Рамана - цветы (диаметр от 120 нм до пары микрон), производное этих призм.
Мы их (и цветы, и призмы) по Вашему настоянию почистили плазмой (до этого думали - вдруг они сами по себе или "магия" какая вдруг проявится ) - и исключительное усиление!
Про образцы, давайте спишемся.
Юный максималист, 08 октября 2011 18:41 
Не подскажете, а фоновый сигнал и шум при SERS тоже усиливаются? Спасибо.
Владимир Владимирович, 09 октября 2011 06:17 
Ответ на такой, казалось бы простой, вопрос будет занудным (и любительским в силу моего ограниченного опыта с КР и его понимания).
Фоновый сигнал складывается из многих весьма различных по природе компонентов: инструментального (шум детектора, часто один из значительных компонентов в КР), случайных фотонов, и собственно сигнала с образца. Для первых двух с металлическим субстратом вряд ли что-то значительно меняется.
Далее, сигнал собственно изучаемых молекул усиливается разумно пропорционально (но есть резонансные области энергий в так называемых "горячих точках" усиления на субстрате... ).
А другой важный практический фактор - часто из-за плазмонного поглощения и связанного с ним переизлучения (в том числе и с изменением энергии) металлический субстрат может внести очень сильный фон, величина которого неплохо коррелирует с перекрыванием Рамановского источника и плазмонного поглощения).
Юный максималист, 09 октября 2011 13:26 
Спасибо.
Тогда у меня еще вопросы.
1) усиление сигнала в SERS традиционно считают как отношение сигналов на двух образцах - с металлом и без, или как отношением отношений (простите за "масло масленное") сигналов к шуму на этих же образцах?
2) одним из основных фоновых факторов для Рамана является люминесценция образцов; она усиливается при SERS?
3) образцы с какой шероховатостью используют как неметаллические субстраты сравнения?
Владимир Владимирович, 09 октября 2011 17:39 
1) Усиление меряется в основном для ароматических тиолов (потому как всем нравятся гигантские цифры усиления). Как делаем мы для простоты - берется субстрат без фона, далее используется весьма большая концентрация тиола без серебра (такую что фон мал по сравнению с сигналом, не зависит от концентрации и просто вычитается, если нужно), стараемся озаботиться чтобы в области линейности сигнала от концентрации. Далее наносили серебряные частицы и использовали намного-намного меньшую концентрацию тиола, но опять же такую, чтобы сигнал (пик - фон рядом с пиком) был значительно выше фона. И соответственно усиление рассчитывается по пропорции.
Возможно, есть другие лучшие пути - было бы интересно тогда обсудить.

2) Усиливается люминесценция! Более того сами частицы весьма и весьма "люминесцируют" плазмоном (ведь все люминесцирует - вопрос только квантового выхода).

3) Поскольку для "модельного" изучения усиления используются как пробы ароматические тиолы, и вряд ли есть металлический стандарт - сравнение с голым гладким кварцевым (или подобным) субстратом, на который и наносятся частицы - обычно от монослоя до двух-трех (частиц жалко!).
Юный максималист, 10 октября 2011 01:11 
Спасибо за продолжение дискуссии.
1) под "шумом" я подразумевал не среднее значение фонового сигнала, а дисперсию сигнала. Просто рамановский спектр часто выглядит так (особенно для "непростых" образцов), что определить, где пик, а где выброс - очень трудно. Конечно, для био-молекул намного важнее увеличение чувствительности метода (т.е. отношение сигнала к концентрации), но мне просто интересно, как дело с шумами.
Если бы мог сам снять сейчас, обязательно попробовал бы.

2) жаль, что усиливается. А нужно ли, чтобы длина волны лазера была рядом с максимумом плазмонного поглощения? Может, на ИК-лазере снимать тогда?

3) ясно и за неимением нормальных альтернатив разумно. Единственное - на частицах тиолы-то хемосорбируются обычно или просто физически?
Владимир Владимирович, 10 октября 2011 06:30 
Замечательно!

1) Про дисперсию, я не очень понимаю. Это, наверное, в случае твердотельной неорганики (а ее сигнал хорошо усиливаться плазмонами вряд ли будет). У органических молекул хороший дискретный спектр. Ароматические тиолы в области от 800 до 1800 обратных см имеют прекрасные пики. Они искажаются, усиливаются не все, но все равно в целом без проблем. "Шумы" от люминесценций разных.

2) Мы используем 785 нм, в чем-то лучше. Сложная история про перекрывание с плазмонами, но в силу моего ограниченного опыта - оно получается нужно.

3) Хемосорбируются (в нашем случае можно сказать с достаточной степенью уверенности). Более обще, усиление происходит очень близко к поверхности, обычно между частицами, или на каких-то выпуклостях, вогнутостях.
Юный максималист, 10 октября 2011 11:56 
Про дисперсию.
Я имел в виду спектры, представленные например здесь: http://www.n...trmend2.pdf
Когда снимаешь биологические молекулы, в силу их "нежности" приходится уменьшать мощность пучка и увеличивать время накопления сигнала. Иногда пучок специально дефокусируют немного, чтобы "не убить живое". Так вот, например на слайде с "PUSH method" представлен очень типичный для таких случаев спектр.
Дисперсия = разброс значений фона здесь сопоставима с самим сигналом. Бывают случаи, когда фон (например, от люминесценции) большой, но "ровный" (с малой дисперсией), и тогда сигнал отлично получается вычитанием гладкой фоновой линии.

А в остальном - всё уяснил.
Владимир Владимирович, 10 октября 2011 16:28 

Трудно комментировать слайды...
SERS завязан на "горячие точки", которые пока не научились получать контролируемо (по крайней мере для металлических подложек сушеных наночастиц и в силу моих ограниченных знаний предмета). Статистика там суровая...
И в тех же "горячих точках", какие "нежности", если поле сильнее на 12-15 порядков.

Вот на отдельных частицах (с выемками и выпуклостями особенно) да в растворах/дисперсиях все может быть значительно более "нежно" и гладко, только усредненное усиление всего пару сотен раз (супротив 108-109 на субстратах).
Юный максималист, 10 октября 2011 18:40 
Понятно
Про горячие точки (или грани) плазмонных частичек тоже слышал, и всегда удивлялся, почему при наличии таких приборчиков, как http://www.r...ystem--6638 например, никто пока еще не понял, что же за огранка способствует SERS.

И к слову...
А на графене SERS никто не пробовал пронаблюдать? А то мне рассказывали, что там поля (локальные при поверхности) еще больше (и в силу этого как раз транзистор-то и удалось сделать).
Но там, конечно, сигнал от самого графена большой.
Это так, скорее из ряда моих фантазий.
Владимир Владимирович, 11 октября 2011 05:58 

Инструмент - это дополнение к рукам, а не к голове (как мне думается)...

Дело не в огранке, а в "выпуклостях и вогнутостях", например пространство между двумя-тремя частицами. И там важен каждый нанометр и нахождение молекул пробы.

Поля полям рознь! Вряд ли про транзисторы идет речь о полях с частотами оптического диапазона на графене.
Юный максималист, 11 октября 2011 17:10 
а вот и нет http://pubs....1/nl903414x
Владимир Владимирович, 12 октября 2011 00:24 
Уже обсуждалось, что графен можно добавлять и в бочки варенья, и делать из него прочные корзины для печенья... Это или хорошо выходит, или не очень, но по-любому может получиться статья научная... И языки, конечно, всегда можно разпонавысовывать и мериться ими, как и, возможно, другими частями тела...

Если графен поглощает, как сопряженная система, то усиления много не наскрести (по смыслу), как и в том труде выше - 2-17.
Даже золото намного хуже усиливает SERS, чем серебро, из-за d-sp поглощения.
Юный максималист, 12 октября 2011 12:07 
ну я же сказал, что это скорее фантазии
на досуге попробую разобраться с дисперсионными кривыми графена, и тем, как он поглощает свет.
Тогда, может, что-то и напишу еще
Спасибо за дискуссию
Палии Наталия Алексеевна, 03 октября 2011 11:26 
, а какова толщина нанопризм
Владимир Владимирович, 03 октября 2011 16:43 
В целом диапазон достижимой толщины пластинок в данной системе 5-20 нм, чаще всего 7-15 нм, для данного образца 7-8 нм.
Краев Андрей Вячеславович, 04 октября 2011 09:42 
Владимир Владимирович, спасибо, обязательно напишу.
Палии Наталия Алексеевна, 04 октября 2011 13:52 
Спасибо, Владимир Владимирович, так и полагала, что толщина этих пластин раз в 10 меньше их ширины

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Наносеть
Наносеть

III Международная гибридная школа-конференция "Сканирующая зондовая микроскопия для биологических систем - 2021"
НТ-МДТ Спектрум Инструментс приглашает вас принять участие в III Международной гибридной школе-конференции "Сканирующая зондовая микроскопия для биологических систем -2021", BioSPM-2021

SCAMT Workshop Week - практикум по нанотехнологиям в области хим/био/IT. Санкт-Петебург, 30 января - 6 февраля
SCAMT открывает подачу заявок на 8-ую научную школу SCAMT Workshop Week, которая пройдет с 30 января по 6 февраля 2022 года. Для студентов, прошедших отбор, участие в SWW бесплатное, иногородним предоставляется проживание.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Ленточки в косую полосочку: где кончается текстурный дизайн и начинается деформационная инженерия. Борофен: От слоя к слою. Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать: скачки Баркгаузена в сегнетоэлектрике. Украшение из скандия для притяжения водорода. Нобелевская премия 2021.

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2021
Коллектив авторов
Защиты выпускных квалификационных работ (квалификация – бакалавр материаловедения) по направлению 04.03.02 - «химия, физика и механика материалов» на Факультете наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова состоятся 8, 9, 10 и 11 июня 2021 г. Начало защит в 11.00. Защиты пройдут с использованием дистанционных образовательных технологий.

Академик Е.Н. Каблов: «Для освоения космоса нужны новые материалы»
Янина Хужина
В этом году весь мир отмечает 60-летие первого полета человека в космос. Успех миссии Юрия Гагарина стал возможен благодаря слаженной работе многих людей: физиков, математиков, конструкторов, инженеров-проектировщиков и, конечно, материаловедов. «Научная Россия» обсудила с академиком РАН Евгением Кабловым основные вехи в развитии космического и авиационного материаловедения.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2021 году
коллектив авторов
25 - 28 мая пройдут защиты магистерских диссертаций выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.