(a)飞秒激光组装金纳米棒示意图 ; (b)金纳米棒微纳结构的微流控芯片SERS探测示意图
作为一种优异的贵金属纳米材料,金纳米棒具有独特的表面等离子体共振特性、良好的稳定性、特有的各向异性和生物相容性等特点, 因而广泛应用于光学、光电、光热、光化学、以及分子生物学等诸多领域. 而金棒经过组装以后, 组装体所具备的性质是单独金纳米棒相互之间光学、电学性质的耦合, 因而将会表现出比单独金纳米棒更加优异的整体的协同性质.
目前常用的自组装方法通常是通过范德华力、氢键、静电力、表面张力、生物分子的识别作用等作为驱动力实现金纳米棒的组装. 但是这些方法一般都需要对金棒进行表面修饰或处理, 工艺步骤比较繁杂, 且组装体的整体形状及位置均不可控, 限制了其广泛应用. Masui 等提出了将金棒掺在光刻胶中进行飞秒激光加工组装, 但是组装体中金棒被光刻胶包裹, 金棒之间的相互耦合受到严重限制.
吉林大学电子科学与工程学院张然等人通过飞秒激光加工对金纳米棒直接进行组装, 不引入其它的修饰剂, 过程简单、快速(约1min), 不仅保留了金纳米棒表面等离子特性, 且可以实现金纳米棒的任意精细图案化. 将组装的微纳结构用于微流控芯片表面增强拉曼散射探测, 可以得到很好的增强效果, 为等离子体器件的制备提供了新的方法.