编辑推荐：
纳米多孔金属因其高比表面积及能够支持强局域电磁场的特性，已被广泛探索作为等离子体应用的功能平台。通过调控金属组成与多孔网络的形貌，其光学性质可在宽能量范围内实现精准调节。长期以来，相关研究多聚焦于单一金属构成的纳米多孔结构，合金化或多金属体系的调控机制仍待深入
纳米多孔金属因其高比表面积及能够支持强局域电磁场的特性，已被广泛探索作为等离子体应用的功能平台。通过调控金属组成与多孔网络的形貌，其光学性质可在宽能量范围内实现精准调节。长期以来，相关研究多聚焦于单一金属构成的纳米多孔结构，合金化或多金属体系的调控机制仍待深入解析。近年来，双金属纳米多孔体系的研究关注度逐步提升。将两种或多种等离子体金属复合，为揭示金属间相互作用提供了有效途径，具体涵盖等离子体耦合、电荷转移、界面能带杂化、电磁场相互作用，以及依赖于体系几何构型的能量传递过程。双金属纳米多孔平台在生物分子传感领域具有重要应用潜力，尤其在表面增强拉曼散射（Surface-Enhanced Raman Scattering, SERS）方向表现突出。本研究首次系统报道了采用干法合成策略制备的双金属纳米多孔平台，实现了金（Au）、银（Ag）、铜（Cu）等金属的分层结构可控构筑。实验结合数值模拟结果表明，此类分层体系能够在特定能量下实现电磁场的局域化调控，且不同双金属构型可产生显著的协同增强效应。
研究背景方面，纳米多孔金属凭借高比表面积、独特化学反应活性与传质性能，已在传感、催化、光子学及生物医学领域得到广泛应用。传统制备方法以脱合金化为主，该方法易残留少量活性较低组分，长期被视为制备高纯度多孔结构的限制因素。近年研究发现，此类残留可通过调控介电常数优化纳米多孔金的等离子体性能，表明合金化可改变金属电子态，进而影响分子与表面的吸附行为。现有双金属SERS平台多基于合金或异质结构，但层间可控堆叠的多金属纳米多孔体系尚未见报道，其在多波长激发下的增强机制仍有待阐明。为此，研究人员开发了基于干法合成的分层纳米多孔金属平台，系统探究层间金属种类与堆叠顺序对等离子体耦合及SERS性能的影响，相关成果发表于《Advanced Materials Interfaces》。
关键技术方法方面，研究人员采用干法合成路线，通过电子束蒸发在聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）涂层硅基底上以80°斜入射沉积金属，经等离子体处理去除PMMA并同步形成纳米多孔结构，通过重复沉积实现双层及三层结构的可控构筑。SERS性能测试以罗丹明6G（R6G）及ADAMTS3蛋白为探针分子，采用拉曼光谱仪在532 nm、633 nm、785 nm三个激发波长下采集信号，并通过扫描电子显微镜（SEM）表征形貌，结合X射线衍射（XRD）验证层间无混合相生成。数值模拟采用有限元法（FEM，COMSOL Multiphysics）与全原子频变涨落电荷偶极法（ωFQFμ）分别构建三维多孔模型，计算电磁场增强分布，辅以椭偏仪测试获取介电函数参数。
研究结果方面，形貌表征显示单层纳米多孔金属呈韧带互连结构，韧带尺寸数十纳米；双层样品层间界限清晰，无合金相生成，证实干法合成可实现层间分离。数值模拟结果表明，单层结构中银在633 nm处电磁场增强最强，铜响应最弱；双层结构中堆叠顺序显著调控等离子体耦合行为：Ag/Au体系在785 nm处因银金模式耦合产生强增强，Au/Ag体系在633 nm处增强显著提升，而含铜体系整体增强低于含银体系，铜层主要引入光学损耗。SERS实验结果与此一致：532 nm激发下Ag/Cu体系因底层银的局域场激发与“损耗平衡”介电响应表现最优；633 nm激发下单层Ag/Ag因银的本征等离子体共振增强最高；785 nm激发下新鲜样品中Ag/Ag性能最佳，而存储后Ag/Au与Cu/Au因金顶层抗氧化表现更稳定。Ag/Cu、Ag/Ag、Ag/Au分别在532 nm、633 nm、785 nm下实现对R6G的最低检测限达0.01 μM、0.1 μM、10 μM，信号相对标准偏差均低于16%，重复性良好。针对ADAMTS3蛋白的检测中，633 nm激发下Ag/Ag基底可实现10-10M浓度检出，与前期DNA折纸SERS平台灵敏度相当，且峰面积与浓度对数呈线性关系；532 nm与785 nm下则因蛋白质吸附非均匀性出现非线性响应。
讨论与结论部分，研究人员指出，该研究成功构建了大面积、低成本、稳定的分层纳米多孔金属平台，系统揭示了金属种类与堆叠顺序对层间耦合及SERS性能的调控规律。数值模拟与实验结果的相互印证，证实了此类平台在多波长SERS传感中的应用潜力：银基体系适合高灵敏检测，金顶层保护结构可提升长期稳定性。该工作为复杂多金属等离子体平台的设计提供了新思路，兼具制备简便、结构可控、性能可调的优势，在生物标志物即时检测等领域具有重要应用前景。
