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一种基于表面增强拉曼散射的磁场探测器


技术摘要:
本发明提供了一种基于表面增强拉曼散射的磁场探测器,在第一磁致伸缩材料上设置贵金属颗粒,在待测磁场作用下,第一磁致伸缩材料形变,改变贵金属颗粒间的距离,从而改变贵金属颗粒附近的电场强度,从而改变化学分子的表面增强拉曼散射信号强度,根据表面增强拉曼散射  全部
背景技术:
磁场探测涉及到生产和生活的各个领域,提高磁场探测器的灵敏度和探测极限是 当前的前沿。传统磁场探测器灵敏度低、探测极限高。
技术实现要素:
为解决以上问题,本发明提供了一种基于表面增强拉曼散射的磁场探测器,该磁 场探测器包括光源、光探测器、衬底、形变层、贵金属层。形变层置于衬底上,贵金属层置于 形变层上。形变层包括第一磁致伸缩材料。贵金属层包括贵金属颗粒。测量磁场时,在贵金 属层上设置化学分子,应用光源照射贵金属层,激发化学分子产生表面增强拉曼散射,应用 光探测器探测表面增强拉曼散射信号,在待测磁场作用下,形变层形变,贵金属颗粒间的距 离改变,从而改变贵金属颗粒间的电场强度,从而改变表面增强拉曼散射信号强度,通过表 面增强拉曼散射信号强度实现磁场探测。 更进一步地,贵金属颗粒为周期性排列的贵金属纳米结构二聚体。 更进一步地,贵金属颗粒为周期性排列的贵金属纳米结构三聚体。 更进一步地,贵金属颗粒的材料为金。 更进一步地,第一磁致伸缩材料的磁致伸缩系数为正值。 更进一步地,贵金属纳米颗粒含有内核,内核为第二磁致伸缩材料。 更进一步地,第二磁致伸缩材料的磁致伸缩系数为负值。 更进一步地,贵金属纳米结构三聚体中,高度不相同。 本发明的有益效果:本发明提供了一种基于表面增强拉曼散射的磁场探测器,在 第一磁致伸缩材料上设置贵金属颗粒,在待测磁场作用下,第一磁致伸缩材料形变,改变贵 金属颗粒间的距离,从而改变贵金属颗粒附近的电场强度,从而改变化学分子的表面增强 拉曼散射信号强度,根据表面增强拉曼散射信号强度确定待测磁场。由于表面增强拉曼散 射信号强度正比于局域电场的四次方,所以表面增强拉曼散射对金属纳米结构附近的电场 非常敏感,而纳米结构附近的电场对纳米结构间的距离非常敏感,所以本发明具有灵敏度 高、探测极限低的优点,在磁场探测领域具有较好的前景。 以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。 附图说明 图1是基于表面增强拉曼散射的磁场探测器的示意图。 图2是周期性排列的贵金属纳米结构二聚体的示意图。 图3是周期性排列的贵金属纳米结构三聚体的示意图。 图中:1、衬底;2、形变层;3、贵金属层;4、贵金属纳米结构二聚体;5、贵金属纳米结 3 CN 111580026 A 说 明 书 2/3 页 构三聚体。
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