Controll over the Au@Ag Core-shell Nanoparticle 2D Patterns via Diblock Copolymer Inverse Micelle Templates and Investigation of the Surface Plasmon Based Optical Property

We demonstrated unique inter- and intra-plasmonic coupling effects in bimetallic Au@Ag core-shell NP arrays which are regularly or randomly arranged on self-assembled block copolymer (BCP) inverse micelle monolayers. Polyvinylpyrrolidone (PVP)-stabilized Au@Ag core-shell NP arrays in regular or disordered configuration were incorporated and assembled on reconstructed PS-b-P4VP inverse micelle templates through two types of processes. The intensively enhanced LSPR coupling properties of individual and assembled Au@Ag NPs were evaluated by UV-visible spectroscopy in terms of the type of ligand stabilizer, coupling between Au and Ag, thickness of Ag shell, and type of array configuration. Finally, Au@Ag core-shell NP arrays were employed as active substrates for surface enhanced Raman spectroscopy (SERS) and a significantly enhanced signal enhancement was observed in accordance with the coupling intensity of Au@Ag NPs patterns.

이중블록공중합체 역마이셀 주형을 이용한 Au@Ag 코어-쉘 나노입자 2차원 패턴 제어 및 표면 플라즈몬 기반 광학적 특성 연구

코어-쉘 형태의 금@은 나노입자가 재구성된 자기조립 블록공중합체 역마이셀 박막에 선택적으로 결합하여 특정 클러스터 배열을 형성하도록 유도하였고, 생성된 배열에 대하여 나노입자 사이의 상호작용에 따른 국소 표면 플라즈몬 결합 현상을 고찰하였다. 금@은 나노입자 배열을 제조하기 위해 폴리스티렌-블록-폴리(4-비닐피리딘) 역마이셀 박막을 주형으로 선택하였으며, 특정 용매 처리에 의해 선택적으로 유도되는 역마이셀 박막의 재구성 현상을 바탕으로, 폴리비닐피롤리돈으로 안정화된 금@은 나노입자의 도입 방법에 따라 규칙적이거나 무질서한 두가지 유형의 금@은 나노입자의 배열을 제조하였다. 금@은 나노입자를 안정화시키기 위하여 사용한 리간드 종류, 금 코어와 은 쉘의 결합, 은 쉘의 두께 변화, 및 금@은 나노입자의 배열 형태 등의 다양한 변수에 따라 발현되는 국소 표면 플라즈몬 결합 현상을 자외선-가시광 흡광 스펙트럼으로 관찰하였다. 최종적으로 나노입자 배열을 표면 증강 라만 산란 현상을 고찰하기 위한 기판으로써 응용하였으며 금@은 나노입자 패턴의 결합 정도에 상응하는 현저히 증강된 라만 신호를 관찰하였다.