表面等離激元（Surface Plasmon）指金、銀等納米結(jié)構(gòu)中的類自由電子被入射光激發(fā)而發(fā)生集體振蕩，進而產(chǎn)生增強的局域光電場（也稱為“熱點”）。而當分子處于熱點時，其光學響應將被極大的增強，從而產(chǎn)生等離激元增強拉曼散射、增強吸收、發(fā)射等一系列等離激元增強光譜效應。

然而，除了增強光譜信號之外，光子、分子、等離激元納米結(jié)構(gòu)這三者間的復雜相互作用，還會使光譜線型發(fā)生畸變。特別是在等離激元增強紅外吸收光譜（也稱表面增強紅外吸收光譜，SEIRA）中，分子振動躍遷與紅外等離激元躍遷的Fano干涉作用導致SEIRA光譜常出現(xiàn)Fano線型等非對稱復雜光譜線型（圖A），造成難以從實驗SEIRA光譜中準確讀取待測分子的本征振動頻率和紅外吸收強度。

在過去的研究中，研究者往往聚焦于能量解諧（energy detuning，即分子振動吸收能量與等離激元共振能量的差）或等離激元損耗對SEIRA光譜的調(diào)控，而尚不清楚分子-等離激元近場耦合作用的本質(zhì)，及其調(diào)控SEIRA光譜線型的物理機制。

最近，廈門大學研究團隊（易駿博士、尤恩銘博士生、丁松園副教授（通訊作者）和田中群教授）在《國家科學評論》（National Science Review，NSR） 發(fā)表理論研究論文，系統(tǒng)發(fā)展了分子振動-紅外等離激元的耦合強度調(diào)控SEIRA光譜線型的理論。

（A）隨著分子振動-等離激元耦合強度增大，SEIRA線型依次變化：正常Lorenz線型（i），F(xiàn)ano雙極峰（ii），F(xiàn)ano倒峰（iii），F(xiàn)ano倒峰展寬（iv），F(xiàn)ano倒峰中出現(xiàn)新峰P‘（v）；（B）熱點區(qū)分子（與等離激元耦合因子為Vi）與非熱點區(qū)分子（與等離激元耦合因子為Vo）發(fā)生等離激元輔助的分子-分子長程相干相互作用（耦合因子為Vint），從而導致P’峰的出現(xiàn)。

他們發(fā)現(xiàn)，這種耦合作用的屬性為偶極-偶極相互作用，耦合強度隨著分子-等離激元納米結(jié)構(gòu)距離的變大而變?nèi)酰鳶EIRA光譜線型由Fano倒峰變?yōu)镕ano雙極峰（圖A-ii，iii）。

進一步研究發(fā)現(xiàn)，當分子密度超過某一臨界值時，分子振動-等離激元發(fā)生強耦合，導致SEIRA譜的Fano倒峰（dip）背景上出現(xiàn)新的譜峰P‘（圖A-v），且該峰隨分子密度增大而發(fā)生紅移。
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