Enhancement factor on tip-enhanced Raman spectroscopy

Abstract

A espectroscopia Raman com aumento por ponta (do inglês tip-enhanced Raman spectroscopy - TERS) é uma técnica que combina o potencial da espectroscopia Raman de fornecer informações químicas sobre uma amostra com a capacidade da microscopia de varredura por sonda (do inglês scanning probe microscopy - SPM) de detalhar aspectos espaciais com resolução da ordem de nanômetros. A nanoantena é o dispositivo por trás do aumento do TERS, sendo geralmente feitas por um metal com propriedades plasmônicas e tendo o ápice com dimensões nanométricas. Existem várias técnicas diferentes para produzi-las, e algumas proporcionam aumentos maiores que outras. Porém, vários outros fatores não relacionados com a ponta também contribuem para esse aumento, e não há consenso sobre uma definição do fator de aumento intrínseco (fe) fornecido pela nanoantena, que isolaria esses outros fatores. A complexidade reside na ausência de uma definição teórica adequada para esse fator e de um experimento capaz de medir resultados consistentes para medi-la. Esta dissertação propõe um protocolo capaz de medir este fator de aumento intrínseco. A necessidade dessa definição vem da rápida evolução tecnológica na construção dessas antenas, e da dificuldade de comparar nanoantenas fabricadas por cada uma dessas diferentes formas. Primeiramente, nesta dissertação foram descritos os aspectos teóricos da curva de aproximação, usados para ajustar os dados experimentais para se determinar fe. Posteriormente, foi proposta um protocolo capaz de medir o fator de aumento intrínseco fe que deverá ser realizado com uma amostra com um espalhamento Raman de campo próximo bem descrito na literatura, integrado em um dispositivo com outras especificações que permitem caracterizar e otimizar o sistema de medição. Por fim, no capítulo de conclusão, duas possíveis aplicações para o protocolo são descritas.