Kurset introducerer optiske og nanoteknologiske strategier, som giver mulighed for at udføre spektroskopi på enkelt molekyle niveau og nanoskala. Der gives grundlag for forståelsen af moderne forskningsartikler i dette hurtigt udviklende tværfaglige område samt anvendelsen af spektroskopiske metoder for egen fremtidig forskning inden for biofysik, nanoteknologi, biovidenskaber samt nano-skala fysik og kemi.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
Forklare fysikken bag vigtige 1- og 2-foton spektroskopiske metoder (absorption, fluoresens, Raman spredning, infrarød absorptions, kohærent Raman spredning)
Forklare de optiske egenskaber af metalliske nanostrukturer og de grundlæggende begreber om plasmoner og lokale optiske felter
Forklare begreberne "surface enhanced" spektroskopi (SERS, SE fluorosens og SEIRA)
Forklare optiske nanosensorer
Reproducere og diskutere eksempler på interdisciplinære anvendelser af SE spektroskopi
Læse og diskutere nyere interdisciplinære artikler inden for nanospektroskopi, nanostrukturer og processer på nanoskala
Evaluere og udvælge optimale spektroskopiske løsninger for problemer i biofysik, nanoteknologi, "life sciences", og i nanoskala fysik og kemi.
Forberede og præsentere et foredrag om en aktuel forskningsartikel om nye metoder indenfor nanoskala spektroskopi eller en ny anvendelse
Kursusindhold:
Efter introduktion af moderne laser spektroskopiske metoder, gennemgås en metode der anvender plasmone resonancer af metal nanostrukturer, resulterende i "enhanced" og meget lokaliserede optiske felter. Spektroskopi udført i disse lokaliserede felter tillader at presse de spektroskopiske teknikker til nye grænser mht følsomhed, molekylær strukturel selektivitet og "lateral" opløsning. Der lægges vægt på en diskussion af de mange anvendelser af ultrafølsomme spektroskopi og optiske nanosensorer på "fronten" af biofysik, nanoteknologi, biomedicinske anvendelser og i nanoskala fysik og kemi.
Litteratur:
Noter og udvalgte artikler.
Bemærkninger:
Kemi i Nanoskala er et nyt kursus, integreret i DTU's nanoteknologi initiativ. Dette kursus er egnet som Ph.D. kursus.
