Contributions électromagnétiques à la sensitivité des molécules uniques dans la diffusion Raman amplifiée par surface

Nous examinons si la sensibilité des molécules uniques dans la diffusion Raman amplifiée par surface (SERS) peut être expliquée dans le cadre de la théorie électromagnétique classique. L'influence de la forme et de la taille des particules de colloïde, de leur composition (Ag ou Au) et de la distance de séparation entre particules sur le facteur d'amélioration SERS dépendant de la longueur d'onde est rapportée. Nos calculs indiquent que le facteur d'amélioration maximum réalisable par les électromagnétiques est de l'ordre de 10(11). Cela n'est obtenu que dans des circonstances particulières, à savoir aux sites interstitiels entre les particules et dans des emplacements en dehors des saillies de surface aiguës. La rareté comparative de tels sites, associée à l'extrême localisation spatiale de l'amélioration qu'ils fournissent, peut expliquer qualitativement pourquoi seuls très peu de sites de surface semblent contribuer au signal mesuré dans les expériences de SERS à molécules uniques. Des facteurs d'amélioration de l'ordre de 10(14)-10(15), qui ont été rapportés dans des expériences récentes, impliquent probablement des mécanismes d'amélioration supplémentaires tels que les effets Raman résonants induits par la chimisorption.