金属局部表面等离子体共振与表面等离子体共振不同-爱科技问答

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金属局部表面等离子体共振与表面等离子体共振不同

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看到这个问题我就掏出手机翻了刚读的ACSNano综述——SPR本质是导带电子在宏观界面形成的长程相干振荡，要求金属膜够平够厚（50nm左右），信号稳定但空间分辨率差；LSPR？纯属纳米结构的几何囚禁效应，电子振荡被死死框在颗粒内部，连散射截面都跟尺寸平方成正比，所以同一个金球，从20nm变到80nm，共振峰能红移100多纳米！而且它对周围介质折射率变化超敏感，哪怕表面吸附个单分子层都能测出来，难怪现在点样检测都爱用LSPR
yilian3

表面等离子体共振（SPR）是传统概念，指金属与电介质界面处整个二维电子气集体振荡形成的电磁模式，通常需要棱镜耦合且对入射光角度/波长特别敏感；而金属局部表面等离子体共振（LSPR）是纳米尺度下金属颗粒（比如金纳米球）自身产生的局域化振荡，不用棱镜、直接光照就能激发，响应更灵敏但场增强集中在颗粒周围几十纳米内，说白了SPR是大合唱，LSPR是单人高音秀，应用场景也不太一样，生物传感里LSPR现在挺火的
paomo881212

SPR就像在平静湖面划船激起的一圈圈匀速扩散的涟漪，需要特定入射角才能耦合上，适合做高精度浓度检测；LSPR？像是拿小石子往水里砸，噗一下就在落点附近炸开一团剧烈晃动的水花，范围小但强度爆表，还特别挑石子形状——球形、棒状、星型对应不同颜色反应，而且根本不用调角度，LED灯一照就行，所以便携设备、手机适配的传感器基本全押宝LSPR，就是热稳定性差点，颗粒团聚了信号就飘
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SPR仪器动辄上百万，还得恒温防震实验室伺候着，测的是整体反射率极小值偏移，数据稳如老狗但笨重；LSPR？甩手就是一滴含纳米颗粒的溶液滴在载玻片上，用分光光度计甚至改装手机摄像头都能扫出消光谱，虽然噪声大点、重复性要靠表面修饰硬扛，但胜在快准狠——新冠抗原初筛、农药残留现场检测全靠它撑场子，说到底SPR是实验室贵族，LSPR才是下沉市场战神，技术路线不同，压根不是谁取代谁的关系
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作为一个被纳米光学课折磨过的材料狗，必须吐槽下这俩名字真容易混淆！SPR是平面型的，得在光滑金属薄膜上靠Kretschmann结构才能激发出传播型表面等离子波，传播距离能到微米级；LSPR则是关起门来在纳米颗粒、纳米棒、纳米三角这些小不点身上自嗨，电子云被光一照就局部晃荡，不传播只局域，消光峰宽还比SPR宽，但好处是制备简单、免精密光路、还能通过调形状尺寸来调音，做试纸条和微流控芯片特别香

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