珪藻生体による金属ナノ粒子の表面プラズモン共鳴の強化

珪藻は、2次元の周期的な細孔で構成される階層的なミクロとナノスケールの特徴を備えたフォトニック結晶のようなシリカの殻または甲殻を作る単一細胞の藻です。この記事では、珪藻ブサルの表面に自己組織化された銀ナノ粒子（NPS）の局所的な表面プラズモン共鳴を強化するための統合プラットフォームとしての珪藻の甲状腺を使用していることを報告しています。理論的および実験的結果は、皮のガイド付きモード共鳴との結合により、局所的な表面プラズモンの強化を示しています。NPS-On-Glass構​​造よりもNPS-オンディアトムからのシャクナゲ6Gの表面強化ラマン散乱の2倍強い光学的絶滅と4倍以上の感度が観察されました。

Diatoms are single-celled algaes that make photonic-crystal-like silica shells or frustules with hierarchical micro- & nano-scale features consisting of two-dimensional periodic pores. This article reports the use of diatom frustules as an integration platform to enhance localized surface plasmon resonances of self-assembled silver nanoparticles (NPs) on the surface of diatom frustules. Theoretical and experimental results show enhanced localized surface plasmons due to the coupling with the guided-mode resonances of the frustules. We observed 2 × stronger optical extinction and over 4 × higher sensitivity of surface-enhanced Raman scattering of Rhodmine 6G from the NPs-on-diatom than the NPs-on-glass structure.