In this work, we computationally study surface enhanced Raman spectroscopy (SERS) active substrates for the detection of Rhodamine 6G (R6G). To examine the electromagnetic enhancement, we first apply the finite-difference time domain (FDTD) algorithm to analyze the SERS active substrates by solving a set of Maxwell's eąuations (Ampere's Law and Faraday's Law) in differential form. The local field enhancements are simulated in the visible regime with the wave-length of 633 nm. Through the three-dimensional (3D) FDTD simulation, we find that the vertical variations have relatively larger field enhancement than that of horizontal variations. The roughened surface is then fabricated with a 12-hour hydrothermal treatment process and the measured strong Raman intensity, following the Beckmann-Kirchhoff theory, is significantly larger than that without hydrothermal treated sample.
PL
W pracy przeprowadzono numeryczną analizę rozkładu aktywnych substratów stosowanych w spektroskopii Ramana (ang. surface enhanced Raman spectroscopy - SERS) do wykrywania rodaminu 6G. Aby wyznaczyć wzmocnieni elektromagnetyczne w pierwszej kolejności zastosowano metodę różnic skończonych w czasie (ang. finite-difference time domain - FDTD). Metodą tą analizowano rozkład aktywnego substratu w metodzie SERS poprzez rozwiązanie układu równań Maxwella (prawo Ampera i prawo Faradaya) zapisanego w formie różnicowej. Lokalne wzmocnienie pola symulowano w paśmie widzialnym o długości fali 633 nm. 3D symulacje metodą FTDT pokazały, że zmiany pionowe dają większe wzmocnienie pola niż zmiany poziome. Szorstka powierzchnia jest następnie wytwarzana poprzez 12-godzinną obróbkę hydrotermiczną. Obserwowany znaczny wzrost natężenia Ramana, zgodnie z teorią Beckmann-Kirchhoffa, jest znacznie większy niż bez tej obróbki.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.