拉曼光谱

文章题目：Chemical mapping of a single molecule by plasmon-enhanced Raman scattering
报道转自科学网。

左图为实验原理的艺术化处理，分子的振动信息和拉曼成像通过底幕上的波状影像来表示。绿色激光照耀下卟啉分子渲染成翡翠质感，彰显着“玉如意”的中国元素。王国燕、周荣庭绘图
本报讯（记者蒋家平）中国科学技术大学的研究人员在国际上首次实现亚纳米分辨的单分子光学拉曼成像，将具有化学识别能力的空间成像分辨率提高到前所未有的0.5纳米。6月6日，《自然》杂志在线发表了该项成果。三位审稿人盛赞这项工作“打破了所有的纪录，是该领域创建以来的最大进展”、“是该领域迄今质量最高的顶级工作，开辟了该领域的一片新天地”、“是一项设计精妙的实验观测与理论模拟相结合的意义重大的工作”。世界著名纳米光子学专家还在同期杂志的《新闻与观点》栏目撰文评述了这项研究。

据悉，这一成果由中科院院士侯建国领衔的中国科大微尺度物质科学国家实验室单分子科学团队董振超研究小组完成，博士生张瑞、张尧为论文共同第一作者。

据了解，物质世界里的分子非常小，一般在1个纳米左右，相当于人的头发丝直径的六万分之一。如此小的尺度，不仅肉眼看不到，连光学显微镜都无能为力。如何在纳米甚至亚纳米尺度上实现分子成像并能识别分子的化学信息，从而帮助人类认识分子结构、更进一步了解微观世界，是科学家们持续关注的热点。

光的频率在散射后会发生变化，而频率的变化情况取决于散射物质的特性，这就是物理学上曾获得诺贝尔奖的著名的“拉曼散射”。“拉曼散射光中包含了丰富的分子振动结构信息，不同分子的拉曼光谱的谱形特征各不相同。因此，正如通过人的指纹可以识别人的身份一样，拉曼光谱的谱形也就成为科学家们识别不同分子的‘指纹’光谱。”论文通讯作者之一、中国科大教授董振超介绍说，拉曼光谱已经成为物理、化学、材料、生物等领域研究分子结构的重要手段。

上世纪70年代以来，随着表面增强拉曼散射技术，特别是针尖增强拉曼散射（TERS）技术的发展，光谱探测的灵敏度以及拉曼成像的分辨率都有了极大的提高。“迄今，科学家们已将TERS测量的最佳空间成像分辨率发展到几个纳米的水平，但这显然还不适合对单个分子进行化学识别成像。”董振超说。

微尺度实验室单分子科学团队一直致力于自主研制科研装备，发展了将高分辨扫描隧道显微技术与高灵敏光学检测技术融为一体的联用系统。他们利用针尖与衬底之间形成的纳腔等离激元“天线”的宽频、局域与增强特性，通过与入射光激发和分子拉曼光子发射发生双重共振的频谱匹配调控，实现了亚纳米分辨的单个卟啉分子的拉曼光谱成像，使化学识别的分辨率达到前所未有的0.5纳米，可识别分子内部的结构和分子在表面上的吸附构型。

“可以说，在任何需要在分子尺度上对材料的成分和结构进行识别的领域，该项研究成果都有很大的用途。”董振超表示，这项研究对了解微观世界，特别是微观催化反应机制、分子纳米器件的微观构造和包括DNA测序在内的高分辨生物分子成像，具有极其重要的科学意义和实用价值，也为研究单分子非线性光学和光化学过程开辟了新的途径。

文章我还没仔细读，刚刚才看到的报道，就贴过来了。晚上看看论文吧。大体意思是，STM结合拉曼，STM 加 plasmon 场，产生双共振，所以可以得到单分子的拉曼信号。

如此清晰，实属世界水平。顶一下，感谢分享！

这确实是TERS领域的最牛结果了！实验设计也很巧妙。

测试了一些样品，得到的是Ramanshift，但是文献是wavenumber，不知道它们之间的转换公式是怎么样的？激光波长632.8nm。
1. 两者是一回事。ramanshift即为拉曼位移或拉曼频移，频率的增加或减小常用波数差表示，拉曼光谱仪得到的谱图横坐标就是波数wavenumber，单位cm－1。

.两者一回事。
拉曼频移ramanshift指频率差，但通常用波数wavenumber表示，单位cm－1，可以说某个谱峰拉曼位移是？？波数，或？？cm－1。
3.在Raman谱中，wavenumber有两种理解，一种是相对波数，这时就等于Ramanshift；另一种是绝对波数（这在荧光光谱中用的比较多），这个绝对波数是与激发波长有关，不同的激发波长得到的绝对波数是不一样的，这时Ramanshift等于（10000000/激发波长减去Raman峰的绝对波数）。
所以通常在Raman谱中，wavenumber一般可理解为Ramanshift。
二、如何用拉曼光谱仪测透明的有机物液体，测试时放到了玻璃片上测出来的结果是玻璃的光谱。
1. 我今天还在用激光拉曼测聚苯乙烯，没有出现你说的情况啊是不是玻璃管被污染的厉害？
2. 你测出的玻璃的信号，有没有可能们焦点位置不对？
3. 应该是聚焦位置不对，聚在玻璃上了，我以前也犯过同样的错误。
4. 用凹面载玻片，液体量会比较多，然后用显微镜聚焦好就可以了，如果液体有挥发性，最好液体上用盖玻片，然后焦点聚焦到盖玻片以下。
如果还不行，你可以查一下“液芯光纤”这个东东

5.建议：
（1）有机液体里面的分析物质浓度多大? Raman测定的是散射光，所以在溶液中的强度相对比较底，故分析物浓度要大些。
（2）你用的是共聚焦Raman吗？聚焦点要在毛细管的溶液里面才好。可以在溶液中放点“杂物”方便聚焦。
（3）玻璃是无定形态物质，应该Raman信号比较弱才对。
三、我们这里有做生物样品的拉曼光谱的，在获得的图里面有很强的荧光，有的说，如果拉曼得不到就用其荧光谱。可我想问一下，在拉曼谱里面得到的荧光背景，是真正的荧光特征谱吗？这和荧光光谱仪里面的荧光图有什么区别？

原则上说，拉曼谱中的荧光和荧光谱中的荧光是一样的，只要激发波长和功率密度相同。注意横坐标要从波数变换为纳米，即用10000000nm（1cm）除以波数就行了。但有一点要注意，不同波长的激发光照射样品，得到的拉曼相近，但荧光可以有很大不同，甚至相同波长不同功率激发，荧光谱都大不一样。

注意横坐标要从波数变换为纳米，即用10000000nm（1cm）除以波数就行了”？