近日，中国科学院合肥物质院健康所杨良保研究员课题组在Cu₂O_1-x-超晶格诱导局域表面等离子体共振（LSPR）研究方面取得重要进展。相关成果发表在国际权威期刊Nano Letters上。

杨良保研究员课题组一直致力于局域表面等离子体共振（LSPR）增强研究，并取得了一系列成果（J. Am. Chem. Soc., 2022, 144, 29, 13174-13183；Nano Lett. 2023, 23, 5445−5452）。在此基础上，课题组深入探索了Cu₂O_1-x-超晶格结构（图1）在诱导局域表面等离子体共振方面的潜力。通过精心设计的实验，成功制备了具有丰富氧空位的Cu₂O_1-x-超晶格结构，并观察到显著的LSPR增强效应（图2）。

研究发现，Cu₂O_1-x-超晶格结构中的氧空位增加了载流子浓度，改变了能带结构，使得价带边缘向费米能级移动，缩小了带隙。这种结构变化所导致的带内跃迁产生了强烈的LSPR模式，显著增强了电磁场，从而在SERS检测中表现出优异的性能。这一发现为半导体的空位掺杂提供了新的视角，也为金属氧化物纳米粒子诱导产生局域表面等离子体共振（LSPR）提供了新的思路（图2）。

该工作的第一作者为健康所2021级博士生姚畅，通讯作者为特任副研究员董荣录、翁士瑞，以及杨良保研究员。该项研究受到国家自然科学基金重点项目、面上项目、青年项目，以及安徽省重点研究与开发计划项目等资助。

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https://pubs.acs.org/articlesonrequest/AOR-MJRBDRSFNCBQMEB5YVJX

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.3c00404

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.2c03081

图1 Cu₂O_1-x-超晶格结构和相应无序结构所产生氧空位性能表征。

图2 Cu₂O NPs在形成Cu₂O_1-x-超晶格结构后的性质变化，以及LSPR产生的机制示意图。