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SERS-active ZnO/Ag hybrid WGM microcavity for ultrasensitive dopamine detection

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作者
Junfeng Lu,Chunxiang Xu,Haiyan Nan,Qiuxiang Zhu,Feifei Qin,A. Gowri Manohari,Ming Wei,Zhu Zhu,Zengliang Shi,Zhenhua Ni
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:109 (7) 被引量:50
标识
DOI:10.1063/1.4961116
摘要

Dopamine (DA) is a potential neuro modulator in the brain which influences a variety of motivated behaviors and plays a key role in life science. A hybrid ZnO/Ag microcavity based on Whispering Gallery Mode (WGM) effect has been developed for ultrasensitive detection of dopamine. Utilizing this effect of structural cavity mode, a Raman signal of R6G (5 × 10−3 M) detected by this designed surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS)-active substrate was enhanced more than 10-fold compared with that of ZnO film/Ag substrate. Also, this hybrid microcavity substrate manifests high SERS sensitivity to rhodamine 6 G and detection limit as low as 10−12 M to DA. The Localized Surface Plasmons of Ag nanoparticles and WGM-enhanced light-matter interaction mainly contribute to the high SERS sensitivity and help to achieve a lower detection limit. This designed SERS-active substrate based on the WGM effect has the potential for detecting neurotransmitters in life science.
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