Multilayer plasmonic substrates for surface enhanced Raman spectroscopy
Çok katmanlı plazmonik alttaşların yüzeyde güçlendirilmiş Raman spektroskopisi
- Tez No: 382729
- Danışmanlar: DOÇ. DR. KURTULUŞ GÖLÇÜK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: SERS, Ag/SiO2/Ag, R6G, Güçlendirme Çarpanı, Yüzey Plazmon, E-beam, SERS, Ag/SiO2/Ag, R6G, Enhancement Factor, Surface Plasmon, E-Beam
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Fatih Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 73
Özet
Son yıllarda Yüzeyde artırılmış Raman Saçılması (SERS) düşük konsantrasyonlarda kimyasal ve biyolojik analitlerin tespit edilmesi yeteneğine sahip olduğu için dikkate değer bir önem kazanmıştır. Analitlerin pürüzlü metal yüzeylerine absorbe olması veya metal nanoparçacıklarının yakınına yerleşmeleri sonucu Raman saçılması çok miktarda artmıştır. Bu nedenle SERS aktif alttaşlarının geliştirilmesine olan ilgi önemli ölçüde artmıştır. Bu tezde, SERS aktif alttaşlarında kullanılan dielektrik SiO2'nin Güçlendirme Çarpanı (EF)'ne olan etkisini incelemek için elektron buhar biriktirme (EBB) tekniği kullanılarak Ag/SiO2/Ag (gümüş/silika/ gümüş) çok katmanlı SERS aktif alttaşları hazırlanmıştır. Ag katmanlarının kalınlığı 30 nm tutularak SiO2 katmanının kalınlığı sırasıyla 20 nm, 40 nm, 60 nm ve 120 nm olarak değiştirilmiştir. Hazırlanan süreksiz metalik gümüş filmleri SEM, AFM, XRD ve UV ölçümleriyle karakterize edilmiştir. Film yüzeyindeki Ag nanoparçacıkların fcc kristal yapısında olduğu XRD çalışmasıyla ortaya çıkarılmıştır. Ag nanoparçacıklarının ortalama boyutları 21,5 nm olarak bulunmuştur. Yüzey plazmon rezonans pik konumları, değişen SiO2 kalınlığıyla kaymıştır. Çok katmanlı ince filmlerin SERS Güçlendirme Çarpanı Rodamin 6G (R6G) molekülü kullanılarak araştırılmıştır. SiO2 katmanının Raman şiddetini büyük ölçüde değiştirdiği belirlenmiştir. Çok katmanlı Ag/SiO2/Ag ince filmlerinin SERS Güçlendirme Çarpanı tek katmanlı Ag filmleri ile karşılaştırıldığında 4-20 kat artmıştır. Çok katmanlı filmler için Güçlendirme Çarpanı en fazla 120 nm SiO2 kalınlığı için 5.69 x 105 bulunmuştur. Çok katmanlı filmler 450 derecede 30 dakika boyunca tavlanmıştır. Termal tavlama, yüzey plazmon rezonans absorbsiyonunu ve Güçlendirme Çarpanını etkilemiştir. Tavlama sonunda Ag/SiO2/Ag çok katmanlı filmlerin Güçlendirme Çarpanları 25 kat artmıştır.
Özet (Çeviri)
Surface enhanced Raman scattering (SERS) has received considerable attention in recent years because of its ability to detect chemical and biological analytes at very low concentrations. The Raman scattering is enormously enhanced when the analytes are adsorbed on a roughed metal surface or located nearby metal nanoparticles. Therefore, there is great interest in developing SERS active substrates. In this thesis, Ag/SiO2/Ag SERS active multilayer thin films were prepared using e-beam evaporation method on quartz support to investigate the effect of dielectric SiO2 spacer on the enhancement factor (EF) of SERS substrates. The thickness of the SiO2 layer was varied (20nm, 40nm, 60nm and 120 nm), while keeping the Ag thickness constant at 30 nm. The prepared discontinuous metallic silver films were characterized through SEM, AFM, XRD and UV-VIS measurements. The XRD study revealed the Ag nanoparticles on the surface of the films represented face-centered cubic crystal structures. The average grain size of silver nanoparticles was found to be around 21.5 nm. The surface plasmon resonance peak positions were shifted as SiO2 thickness varied. The SERS enhancement factors of multilayer films were investigated using Rhodamine 6G (R6G) molecule. It was found that the SiO2 layer greatly altered the Raman intensity. The SERS EF of the Ag/SiO2/Ag thin films increased 4-20 folds compared to the single Ag film. The highest enhancement factor was found to be 5.69 x 105 for the multilayer film with 120 nm SiO2 gap. The multilayer films were also annealed at 450?C for 30 min. The thermal annealing affected the surface plasmon resonance absorptions and SERS EF values. After annealing, the SERS EF of the Ag/SiO2/Ag multilayer films increased about 25 times.
Benzer Tezler
- Stabilization of Langmuir and Langmuir Blodgett cetyltrimethylammonium bromide monolayers by gluing with polystyrene sulfonate
Langmuir ve Langmuir Blodgett setiltrimetilamonyumbromür tekli katmanlarının polistiren sülfonat ile stabilizasyonu
NEZAKET NEHİR UTKU
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDAL BAYRAMLI
PROF. DR. MÜRVET VOLKAN
- Construction and characterization of solid-supported lipid bilayers to investigate cell-surface interactions
Hücre–yüzey etkileşimlerinin incelenmesi için yüzey-destekli lipid zarların oluşturulması ve karakterizasyonu
ABDULHALİM KILIÇ
Doktora
İngilizce
2018
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATMA NEŞE KÖK
- Molecular recognition based self assembly of engineered proteins on nanoscaled gold surfaces
Nano-ölcek metal yüzeylerde moleküler tanıma esaslı kendiliğinden montaj olabilen protein tasarımı
BANU TAKTAK KARACA
Doktora
İngilizce
2015
Biyokimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CANDAN TAMERLER
YRD. DOÇ. DR. BÜLENT BALTA
- Investigations of 2D materials towards thz source and detector applications
2D materyallerin terahertz kaynak ve dedektör uygulamalarına yönelik incelenmesi
YUSUF SAMET AYTEKİN
- Photocurrent generation in low dimensional nanomaterials
Düşük boyutlu malzemelerde fotoakım üretimi
MOHAMMADALI RAZEGHI
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ TALİP SERKAN KASIRGA