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Forschungsabteilung Nanoskopie

Schematische TERS Messung auf Proteinfibrillen

Der Forschungsschwerpunkt der Abteilung Nanoskopie liegt in der Aufklärung nanoskaliger Phänomene. Im Vordergrund stehen dabei Anwendungen im Bereich:

  • Photokatalyse einzelner Moleküle1,
  • Strukturelle Zusammensetzung kleinster Strukturen (Proteine, Nanopartikel)2.
Nahfeld Wechselwirkung zwischen Silberatom und Adeninmolekül

Die Grundlagen-orientierte Forschung beschäftigt sich mit den

  • experimentellen Grenzen der Ortsauflösung3, 4, 5,
  • theoretischen Grundlagen von Plasmon-basierten Nahfeld-optischen Verfahren6, 7, 8.
Kontaktierte atomar-flache Goldkristalle

Dazu werden neue Technologien entwickelt insbesondere die

  • Kopplung von Nahfeld-optischen Verfahren mit Zeitauflösung,
  • Substrat basierte Verstärkung von Nahfeld-Signalen9, 10.

Die beiden Arbeitsgruppen Nanoskopie und Biopolymere arbeiten dabei eng zusammen und gewährleisten so eine grundlagenbasierte und gleichzeitig anwendungsorientierte Forschung.

[1] Zhang et al., Plasmon induced polymerization using a TERS approach: a platform for nanostructured 2D/1D material production. Faraday Disc. 498, 82 (2017).
[2] Helbing et al. Protein Handshake on the Nanoscale: How Albumin and Hemoglobin Self-Assemble into Nanohybrid Fibers. ACS Nano acsnano.7b07196 (2018). doi:10.1021/acsnano.7b07196
[3] Deckert-Gaudig et al., Tip-enhanced Raman spectroscopy - from early developments to recent advances. Chem. Soc. Rev. 46, 4077–4110 (2017).
[4] Deckert-Gaudig et al., Tracking of nanoscale structural variations on a single amyloid fibril with tip-enhanced Raman scattering. J. Biophoton. 5, 215–219 (2012).
[5] Singh et al. Differences in single and aggregated nanoparticle plasmon spectroscopy. Phys Chem Chem Phys 17, 2991–2995 (2015).
[6] Latorre, F. et al. Spatial resolution of tip-enhanced Raman spectroscopy - DFT assessment of the chemical effect. Nanoscale 8, 10229–10239 (2016).
[7] Trautmann, S. et al. A classical description of subnanometer resolution by atomic features in metallic structures. Nanoscale 9, 391–401 (2017).
[8] Richard-Lacroix et al.,Mastering high resolution tip-enhanced Raman spectroscopy: towards a shift of perception. Chem. Soc. Rev. 46, 3922–3944 (2017).
[9] Deckert-Gaudig et al., Ultraflat transparent gold nanoplates--ideal substrates for tip-enhanced Raman scattering experiments. Small 5, 432–436 (2009).
[10] Deckert-Gaudig et al., Transparent silver microcrystals: synthesis and application for nanoscale analysis. Langmuir 25, 6032–6034 (2009).

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