一种测量分子层折射率的方法技术

本发明专利技术提供了一种测量分子层折射率的方法，所述方法包括如下步骤：1)制备金属纳米核，在所述金属纳米核表面吸附待测分子，形成所述待测分子的分子层，同时测量金属纳米核在吸附待测分子前后的吸收光谱偏移；2)在分子层外表面包覆金属壳层，得到内嵌待测分子的核壳结构金属纳米颗粒；通过透射电子显微镜测量核壳间隙尺寸，得到分子层的厚度；3)根据测得的分子层厚度数据，建立吸收光谱与分子层折射率的关系模型；4)假定多个分子层折射率，通过所述的关系模型计算得到多个模拟光谱偏移量，最终得到待测分子层的有效折射率。本发明专利技术提供的方法能有效测定纳米颗粒表面分子层的折射率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纳米材料光学领域，尤其涉及一种亚纳米厚的分子层有效折射率的测量方法。
技术介绍
薄膜材料是当前光学工程等领域的研究热点。测定薄膜的折射率，能够为光学实验、材料性能研究、材料物理参数推导等提供帮助。在生物纳米传感领域，准确测定分子层的折射率也具有重要的意义。比如，以表面等离激元共振为基础的传感检测技术具有高灵敏度和无标记等优点。它主要依赖于待测分子在纳米金属结构表面形成很薄的分子层后、使纳米结构的等离激元共振峰发生偏移。这项技术的应用，需要准确地知道待测分子层在纳米结构表面的有效折射率，该数值的准确性直接关系到检测结果的灵敏度。在实际应用中，低浓度小分子形成的分子层往往只有亚纳米厚度，因此对分子层折射率的测定提出了更高的要求。测量分子层折射率的传统方法为椭圆偏振法(包括消光法、调制消光法和光度法)和原子力显微镜等。但两者都具有一定的缺陷：椭圆偏振法无法直接测量分子层的厚度，只能用计算机推算出折射角与厚度、折射率的关系图表，再根据测得的折射角，拟合出相应的折射率。由于无法直接观测厚度，使得椭圆偏振法无法精确测量几纳米、甚至亚纳米的极薄尺度。此外，它的拟合方法往往涉及多个折本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量分子层折射率的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：1)制备具有表面等离激元共振效应的金属纳米核，在所述金属纳米核表面吸附待测分子，形成所述待测分子的分子层，同时测量金属纳米核在吸附待测分子前后的吸收光谱偏移；2)在分子层外表面包覆金属壳层，得到内嵌待测分子的核壳结构金属纳米颗粒；通过透射电子显微镜测量所述的核壳结构金属纳米颗粒的核壳间隙尺寸，得到分子层的厚度；3)根据测得的分子层厚度数据，建立吸收光谱与分子层折射率的关系模型；4)假定多个分子层折射率，通过所述的关系模型计算得到多个模拟光谱偏移量，并与步骤1)测得的吸收光谱偏移进行比较，当某个模拟光谱偏移量与步骤1)测得的吸收光谱偏...

【技术特征摘要】
1.一种测量分子层折射率的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：1)制备具有表面等离激元共振效应的金属纳米核，在所述金属纳米核表面吸附待测分子，形成所述待测分子的分子层，同时测量金属纳米核在吸附待测分子前后的吸收光谱偏移；2)在分子层外表面包覆金属壳层，得到内嵌待测分子的核壳结构金属纳米颗粒；通过透射电子显微镜测量所述的核壳结构金属纳米颗粒的核壳间隙尺寸，得到分子层的厚度；3)根据测得的分子层厚度数据，建立吸收光谱与分子层折射率的关系模型；4)假定多个分子层折射率，通过所述的关系模型计算得到多个模拟光谱偏移量，并与步骤1)测得的吸收光谱偏移进行比较，当某个模拟光谱偏移量与步骤1)测得的吸收光谱偏移的差值最小时，该模拟光谱偏移量对应的假定的分子层折射率即为待测分子层的有效折射率。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属纳米核的材质至少包括金、银、铜、铝、铂、镍、钠、钾、锂、钛、铬、镉、钯、镓中的一种。...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶坚，林俐，刘中辉，古宏晨，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31