Comprendre. La diffusion Raman exaltée de surface - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Photoniques Année : 2018

Comprendre. La diffusion Raman exaltée de surface

Résumé

Photoniques 90 Diffusion Raman exaltée de surface : principe et mécanismes La spectroscopie Raman permet d'ac-céder aux niveaux vibrationnels des molécules (tout comme la spectros-copie infra-rouge) et par conséquent d'identifier la composition chimique et la structure de systèmes molécu-laires de façon certaine. D'un point de vue physique, l'onde électroma-gnétique provenant d'une source laser monochromatique induit un moment dipolaire oscillant dans la molécule (le moment dipolaire in-duit P est lié au tenseur polarisabi-lité [α] de la molécule et au vecteur champ électrique incident E, selon : P = [α] E). Si cette spectroscopie présente de nombreux avantages comme par exemple de pouvoir travailler avec des échantillons sous différents états physiques (solide, liquide ou gaz), elle présente un inconvénient majeur, à savoir que le spectre ob-tenu, pour des échantillons à faible concentration, est de faible intensité et peut être complètement masqué par sa fluorescence. La diffusion Raman exaltée de surface (DRES) ou SERS en anglais (surface enhanced Raman scattering) permet de surmon-ter cette limitation en amplifiant le signal Raman [1]. La méthode consiste à exploiter une surface mé-tallique nano-structurée (principale-ment en Au, Ag ou Cu) pour exalter de plusieurs ordres de grandeurs l'intensité de la réponse Raman des molécules présentes au voisinage de la surface métallique (voir le schéma de principe sur la figure 1). Il est en effet établi que l'effet SERS trouve principalement son origine dans un phénomène d'amplification du champ électromagnétique diffusé par les particules métalliques (ce mé-canisme est dit électromagnétique COMPRENDRE La diffusion Raman exaltée de surface La spectroscopie Raman est une spectroscopie vibrationnelle très peu sensible qui limite l'analyse d'espèces chimiques aux fortes concentrations. Néanmoins, lorsque des molécules sont placées au voisinage d'une surface métallique nanostructurée, il est possible d'exalter considérablement leur signature Raman. On parle alors de diffusion Raman exaltée de surface. Les remarquables potentialités de cette technique ont nourri de nombreux champs d'étude tant pour le design de substrats dits SERS-actifs, que pour l'exploration d'applications en médecine, pharmacologie, défense ou le monde de l'art.
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hal-02325024 , version 1 (22-10-2019)

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Citer

Leïla Boubekeur-Lecaque, Nordin Felidj, Marc Lamy de La Chapelle. Comprendre. La diffusion Raman exaltée de surface. Photoniques, 2018, pp.41-44. ⟨10.1051/photon/20189041⟩. ⟨hal-02325024⟩
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