Ученые МФТИ разработали способ получения наночастиц из слоистых кристаллов дихалькогенидов вольфрама с помощью ультракоротких лазерных импульсов. Частицы усиливают сигнал молекул в 3–5 раз по сравнению с обычными кристаллическими чешуйками и преобразуют до 85% ближнего инфракрасного света в тепло. В перспективе такие материалы могут использоваться в чувствительных элементах для контроля воды, пищевых экстрактов и технологических жидкостей, объединяющих обнаружение веществ и локальный нагрев. Исследование опубликовано в журнале Nanomaterials.
Рамановская спектроскопия позволяет определять вещества по их молекулярному «отпечатку» – набору линий в спектре. Однако сигнал от молекул очень слабый.
Чтобы усилить его, молекулы помещают на специально подготовленную поверхность из наноструктур золота или серебра, которые создают сильные электромагнитные поля. Однако эффективность таких систем зависит от формы наноструктур, а серебро может окисляться.
Ученые МФТИ предложили другой подход – использовать дихалькогениды вольфрама (WSe₂ и WTe₂). Свет может запускать перенос электрического заряда между поверхностью материала и молекулой на ее поверхности. Но у идеальной поверхности слоистого кристалла почти все связи атомов уже насыщены, поэтому она сравнительно малоактивна.
