实验室研究员可能找到方式改进喇曼分光学作为为识别物质的工具在极低的浓度。 对喇曼分光学的潜在的申请包括医疗诊断、药物/化工发展、辩论术和高度可移植的检测系统国家安全的。
这个能力识别分子以与巨大特异性的低浓度和提供非侵入性，非破坏性的评定导致了对喇曼分光学的增长的使用作为一个被接受的分析技术。 但是此技术缺点是其缺乏区分和可靠性以极低的浓度。
从左： 伊莱恩 Behymer，蒂齐亚纳债券 (供以座位) 和 postdocs 亚伦苌氏和 Mihail Bora。
喇曼分光学包括观察分散光，通常从激光，由一种透明物的分子。 在分散的光和入射光波长上的区别可能提供关于这种物质的本质的详细信息。
“喇曼分散为国家安全提供材料一个好的指纹利益”，蒂齐亚纳债券说 LLNL 的中心微和纳诺技术。
政券和她的组请开发表面改进的喇曼分光学 (SERS)，通过改进信号增加区分数量级的方法。 当显示巨大潜在时，用于 SERS 的基体，典型地被粗化的金属表面，产生可变的信号，被认为不可靠。 被粗化的表面提高分子的交往与这种金属的。 这个挑战是查找方式用产生一致的信号改进的统一地形学功能创建基体。
一些此工作在纳米技术大区，高均一，银上漆的逐渐变细的硅土 Nanopillar 列阵的题为 “严谨表面改进的喇曼光谱描述特性的 2010年 9月编辑发表的论文被描述”，由债券和她的组发布与从伊利诺伊大学的研究员合作尔般那平原的。
被改进的纳诺工程技术和半导体制造方法启用了 SERS 基体的生产 -- 基极层或纹理在 4 - 6 英寸薄酥饼 -- 那是更加可靠的。 这个关键字是与 “增殖率的”基体满足为可靠的分析。 LLNL 研究员在几个技术工作达到维护高区分和增殖率的一个更加稳健和更加统一的基体。
电磁式和化工改进是影响 SERS 全面改进的二个系数 (关于喇曼)。 而第二对 10-100 个系数，负责典型地第一更加严格并且占 106-108 个大小改善。 要利用电磁式作用，金属 nanostructures 需要适当地被设计。
在题为 “在纳诺信函”条款上今年初发布的垂直的 Nanowire 列阵的胞质基因谐振腔的，债券的组，调查一个创新设计使用垂直将提供严格和可控制的改进的一个馏金的 nanowire 列阵基体。 LLNL 小组的创新是生产 “可调的”在垂直的电汇列阵的胞质基因谐振腔 -- 洞是在垂直的电汇之间的空间。 Mihail Bora， postdoc 被连接的债券的组一年前，在这个项目的这部分深深介入并且解释表面胞质基因是电磁波相似与光，除了他们在金属表面被限制。 调整胞质基因共鸣通过控制这个洞的几何维数达到。
他们介绍小于光波长是千位时期的最小的光学谐振腔并且向显示通过使用表面胞质基因，超出此衍射极限范围是可能的。 谐振腔当前用于为了表面改进的喇曼分光学能检测化工分析物 (浓度)。 “通过限制在我们能创建强烈的域是有用的在增加分光学信号”的这样严密的空间的光请结合说。
这些设计特点提供一定数量的好处。 例如，它允许基体的区分调整或者适应，提供研究员更加极大的通用性的不同的波长。
在 plasmonic 基体的可能的应用扩展名中在 SERS 的改进的之外启用子波长 plasmonic 激光的演示，并且 photovoltaics 的宽频 nanoantenna 列阵通过使用与几何析因。
小组作业由国防高级研究计划局和 (DARPA) LLNL 的实验室处理的研究与开发 (LDRD) 程序资助了。