三维时域有限差分法对金SERS基底电磁场增强的初步模拟
姓名:***申请学位级别:硕士
专业:光学
指导教师:黄文达;周海光
20081101
摘要摘要表面增强拉曼散射(SERS)因具有极高的检测灵敏度及在原位条件下获得表面物种极其丰富的振动信息而发展成为表面科学的重要工具之一。它的应用范围十分广泛,涉及化学、物理学、生物学、纳米科学等诸多领域。然而,SERS的增强机理究竟源自于物理增强还是化学增强迄今难以定论,并且在SELLS基底制备方面还存在增强效率低和重现性不好等缺点,这些都阻碍了SERS进一步的发展和应用。本论文将结合实验结果,重点通过三维时域有限差分法(3D.FDlD)对稳定性高、SERS活性好的金纳米结构基底的电磁场增强进行理论模拟,讨论粒子的尺寸、近场耦合以及激发光波长等因素对其SERS活性的影响。论文共分四部分。前言部分介绍了SERS的发展、SELLS基底的制备方法及其研究现状,并在此基础上提出本论文的主要设想及工作思路。第二章简单介绍了三维时域有限差分法(3D.FDTD)的工作原理及金属的介电系数的Debye修正公式。第三章研究金纳米粒子球的尺寸对其SERS活性的影响。通过以实验上合成一系列粒径不同(16nm到160rim)的金纳米粒子球作为SERS基底,发现120.135nm的金纳米粒子在632.8nm波长激发下具有最强的SERS活性。通过3D.FDTD模拟,从理论上分析了金纳米结构的SERS基底的电磁场分布,探讨了粒子尺寸与SERS活性的关联。第四章主要定量研究金纳米粒子的近场耦合、激发光波长等因素对其SERS活性的影响。研究结果解释了金在325nln激发线下检测不到紫外光激发的表面增强拉曼信号(U讧SERs)的原因。本论文工作得到了如下一些研究成果:.1、详细探讨了影响金纳米粒子球SERS活性的尺寸效应。利用三维时域有限差分法,对不同尺寸的球形金纳米粒子进行电磁场增强的理论计算,结果与实验相吻合。同时对目前实验上尚难以合成的大尺寸的金纳米粒子进行模拟,结果表明受多极矩和大尺寸效应的影响在粒径220nm时又出现SERS增强另一峰值,这对今后合成金纳米粒子实验具有一定的指导意义。2、定量研究了近场耦合、激发光波长等因素对金纳米基底的SERS活性的影响。研究结果表明,邻近粒子之间的近场耦合效应,将对金摘要纳米结构SELLS的电磁场增强起关键性作用。当纳米粒子之间存在数纳米间隔时将产生很强的局域电磁场增强,是SERS增强的热点。当粒子紧靠在一起时由于粒子间的电荷交换使得表面等离子体共振(SPR)增强效应减弱,导致基底的SELLS活性下降。随着纳米粒子之间间隔的增大,局域电磁场急速下降。当间隔达到纳米粒子本身大小时,粒子之间的耦合效应可忽略不计。对激发光波长与SERS增强效应的关联的研究表明,随着波长的红移,最强SELLS增强效应所对应的粒径有越来越大的趋势。3、本论文还对Au纳米粒子在紫外区的SERS增强特性进行了初步的理论分析。由于紫外光激发引起的金的带间跃迁导致不能有效地激发表面等离子体共振,且目前拉曼谱仪在紫外光区的检测灵敏度远低于可见光区,故实验上在UV光区难以获得金纳米粒子的UV-SERS信号。3D.FDTD模拟结果与实验的一致性证实了金纳米结构SERS基底的活性主要源自电磁场增强效应,这对进一步揭示SERS的复杂增强机理有所裨益。同时研究结果对今后如何针对特定的激发光制备出高效、稳定SERS基底有较大的借鉴意义。关键词:表面增强拉曼散射:金纳米粒子;三维时域有限差分法(3D-FDTD)ⅡAbstractAbstractSurface—EnhancedRamanScattering(SERS)isabletoobtainremarkablyrichin—situvibrationalinformationfromsurfacespeciesduetoitsextremelyhighdetectionsensitivityandhasbeendevelopedintooneofimportanttechniquesinsurfacescience.Ithasfound丽deapplicationsinchemistry,physics,biology,nanoscience,andetc.However,uptonowtheSERSenhancementmechanismsarestillnotcompletelyillustrated.Moreover,astumblingblockinflH'therexpandingSERSapplicationisthelackofstandardandroutinemethodsforpreparingtheSERSsubstrateswiththeoptimalSERSactivityandgoodreproducibility.AllthesepreventthefurtherdevelopmentandapplicationsofSERS.Inthisthesis,weemployedmainlythethreedimensionalfinitedifferencetimedomain(3D-FDTD)methodtosimulatetheelectromagneticenhancementofgoldnanostrucmredsubstrateswithhighSERSactivityobtainedin0111"experiments,onconsideringtheinfluenceoftheparticlesize,near-fieldcoupling,andexcitationwavelength.Thethesisisdividedintofourchapters.Inthefirstchapter,theaimsandtasksofthisworkwerepresentedafterreviewingrecentprogressofSERSandsubstratepreparation.IIlchaptertWO,weintroducedconcisely3D-FDTDmethodandamodifiedDebyefunctionofmetaldielectricconstant.hchapterthree,wegaveemphasisonthesizedependentSERSactivityofgoldnanoparticles.BysynthesizingAunanoparticleswithcontrollablesizefromabout16to160nlnandmeasuringtheirSERSactivity,WefoundthatAunanoparticlesfilm、聃ttlasizeintherangeof120-135railshowedthehighestSERSactivitywiththe632.8mnlaserexcitation.The3D-FDTDmethodwasemployedtosimulatetheelectromagneticdistributionofgoldsubstrate,andanalyzedthesizedependentSERSactivity.Inchapterf10l玛wequantitativelystudiedthecorrelationsbetweennear-fieldcoupling,excitationwavelengthandSERSactivityofgoldnanoparticles.TheresultcallwellexplainthatwhywecouldnotobserveUV.-SELLSunder伍e325nnllaserexcitation.ⅢAbstractThemainprogressesofthisworkarelistedasfollows:1.WesystematicallyinvestigatedthesizedependentSERSactivityofgoldnanoparticlesby3D-FDTDmethod.Theresultagreeswellwith01117experimentaldata.ForAunanoparticleswithlargersize,suchas220nln,themultipolareffectleadstOtheappearanceofthesecondmaximumenhancementwiththeincreasingparticlessize.Thiswillgivesomeinstructionsforfutureexperimenminsynthesizinggoldnanoparticles、聃mstrongenhancement.2.Wequantitativelystudiedthecorrelationsbetweenthecouplingeffect,excitationwavelengthandSELLSactivityofgoldnanoparticles.Theresultsshowedthatnearfieldcouplingbetweennanoparticlesplaysacriticalroleintheelectromagneticenhancementof90ldnanostmcture.WhennanoparticlegapisnarrowedtObelowseveralnanometers,significantlyenhancedlocalelectromagneticenhancementwillbeproducedleadingtOtheformationofSERShotspot.FurtherdecreasingthegapuptOthetouchofthetwonanoparticles,thesurfaceplasmonsresonanceenhancementwillreducesharplyduetotheexchangeofchargesbetweenthem.Ifthegapisatthedimensionofthesizeofthenanoparticles,theelectromagneticcouplingeffectCanbenegligible.TheexcitationwavelengthforproducingthemaximalenhancementwillredshiftwiththeincreaseofthesizeoftheAunanoparticles.3.WefurtheranalyzedtheSELLSactivityofAunanoparticlesintheultravioletregion.ThesurfaceplatoonsresonanceCannotbeeffectivelyexcitedbytheUVexcitationduetOtheinterbandtransitionofgoldnanoparticles.Furthermore,thedetectionsensitivityofpresentRamaninstrmnentsisstillfarlowerthanthatinthevisibleregion.ItbecomesreasonablethatwecouldnotobserveUV-SERSintheUVregion.Agoodagreementbetween3D-FDTDsimulationandexperimentalresultsclearlydemonstratesthatsurfaceenhancementofgoldnanoparticleswasmainlycontributedbytheelectromagneticenhancement.ThisresultwillbebeneficialtoⅣAbstractfullerunderstandingtheSERSmechanism.Meanwhile,theresultswillbeofgreathelpininstructingthepreparationofSERSsubstrateswithhighenhancementandhi曲stabilityunderthedesiredexcitationwavelength.Keywords:Surface-EnhancedRamanScattering(SELLS);AuDimensionalFiniteDifferenceTimeDomain(3D.FDTD)Nanoparticles;T峨eV厦门大学学位论文原创性声明本人呈交的学位论文是本人在导师指导下,完成的研究成果。本人在论文写作中参考其他个人或集体已经发表的研究成果,均在文中以适当方式明确标明,并符合法律规范和《厦门大学研究生学术活动规范(试行)》。另外,该学位论文为()课题(组)的研究成果,获得()课题(组)经费或实验室的资助,在()实验室完成。(请在以上括号内填写课题或课题组负责人或实验室名称,未有此项声明内容的,可以不作特别声明。)声明人(签名):专丽艾加g年f胡加厦门大学学位论文著作权使用声明本人同意厦门大学根据《中华人民共和国学位条例暂行实施办法》等规定保留和使用此学位论文,并向主管部门或其指定机构送交学位论文(包括纸质版和电子版),允许学位论文进入厦门大学图书馆及其数据库被查阅、借阅。本人同意厦门大学将学位论文加入全国博士、硕士学位论文共建单位数据库进行检索,将学位论文的标题和摘要汇编出版,采用影印、缩印或者其它方式合理复制学位论文。本学位论文属于:()1.经厦门大学保密委员会审查核定的保密学位论文,年,于月日解密,解密后适用上述授权。(V)2.不保密,适用上述授权。(请在以上相应括号内打“寸’或填上相应内容。保密学位论文应是已经厦门大学保密委员会审定过的学位论文,未经厦门大学保密委员会审定的学位论文均为公开学位论文。此声明栏不填写的,默认为公开学位论文,均适用上述授权。)声明人(签名):毒面X)卯g年f胡阳三维时域有限差分法对金SERS基底电磁场增强的初步模拟第一章绪论金属纳米粒子具有奇妙的光学、磁学、电子学及催化性质,这些性质又与其形状、化学组成、表面和界面结构密切相关。金纳米粒子的可控合成、表征等是当今纳米科学研究中的一个重要分支,不同领域的研究人员正在对其特殊的物理、化学性质进行深入的研究[1-23]。金纳米粒子因其在表面增强谱学、新型的等离子体传感器件、纳电子及光子器件、生物医学诊断、催化剂、环境科学、材料科学等诸多领域的广泛应用而受到人们越来越多的高度关注[24-46]。本论文将着重通过三维时域有限差分法(ThreeDimensionalFiniteDifferenceTimeDomain,Scattering,3D-FDTD),对稳定性高、表面增强拉曼散射(Surface.EnhancedRamanSERS)活性好的金纳米结构基底的电磁场分布及其影响因素如粒子尺寸、近场耦合、激发光波长等展开系统的研究§1.1光的散射与拉曼光谱众所周知,光通过一个分散体系时,可发生光吸收、光反射、光散射等几种现象,它们在自然界中无处不在。光散射是光传播时因与物质中分子(原子)作用而改变其光强的空间分布、偏振状态或频率的过程。人们先后发现有丁铎尔(Tyndall,1869年)散射、瑞利(Rayleigh,1871年)散射、布里渊(Brillouim,1922年)散射、拉曼(Raman,1928年)散射等等多种形式的散射[47-51]。由于不均匀的介质或悬浮尘埃颗粒的介质会引起丁铎尔(Tyndall)散射;而瑞利(Rayleigh)散射地解释了天空为什么出现红色的早晚霞,大海的颜色为什么是深蓝色的。到了1922年人们发现介质对入射光的散射还产生一种频率发生变化的散射光,称为布里渊(Brillouim)散射,它是由于介质中存在弹性波所引起,但其频率往往变化很小,一般在0一~0.2cm"1,同时人们也在理论上预测到了物厦门大学理学硕士论文1第一章绪论质对光的非弹性散射[47.50]。直到1928年,印度物理学家拉曼(C.V.Raman)利用汞灯作为光源,研究纯苯液体的光散射时通过棱镜分光后,肉眼可观察到在散射光中除了有与入射光频率相同的谱线外,还有与入射光频率发生位移(频率增加或减小)且强度极弱的谱线[5l】。前者即为已知的瑞利散射光,而后者是新发现的、后来以其名字命名为拉曼散射光,该光谱现象称为拉曼效应,随后也得到了其他科学家进一步的定量验1正[52.56],拉曼因此而获得1930年度的诺贝尔物理学奖。当单色光(光子)和物质的分子相互作用时,可能发生弹性和非弹性两种碰撞。发生弹性碰撞时,散射光的频率与入射光的频率一样,仅改变了光子的运动方向;瑞利散射和丁铎尔散射属于弹性散射。在非弹性碰撞过程中,光子与分子之间发生了能量交换,光子的运动方向和频率皆发生变化;布里渊散射和拉曼散射属于非弹性散射。拉曼散射光子的频率相对予入射光子的频率%而言,如果入射光子将部分能量传递给分子,发00一ol的光子,则产生的拉曼散射光称为斯托克斯(Stokes)线;如果分子将部分能量传递给入射光子,发射%+D.的光子,同时分子从高能态跃迁到低能态,则产生的拉曼散射光称为反斯托克斯(anti.Stokes)线;斯托克斯线和反斯托克斯线对称分布在瑞利散射线的两侧。通常,在拉曼光谱中将得到的振动谱峰的频率称为拉曼位移(RamanShift)。拉曼散射光强度很弱,只有瑞利散射强度的10-3~10-6。当改变激发光的波长使之接近或位于散射分子的电子吸收光谱谱带内时,某些拉曼谱带的强度将大大增强,这种现象称为共振拉曼效应(ResonanceRamaneffect)。共振拉曼效应比正常拉曼效应的强度要强6个数量级左右,但能在一定的激发光下产生共振拉曼效应的分子并不多。2厦门大学理学硕士论文三维时域有限差分法对金SERS基底电磁场增强的初步模拟JkExcitedstate”j‘mmHii¨mllll删●-L一L一LVirtualstate’r1r11r1r.Groundstatev0OResonanceRamanRayleighStokes,。Anti-Stokesscattering,scattering,scatteringscattering图1=1Rayleigh、Stokes、Anti-stokes和共振拉曼散射模型。Fig.1-1IllustrationofRayleigh,Stokes-Raman,Anti—Stokes-RamanandResonanceRamanScattering.§1.2表面增强拉曼光谱拉曼光谱作为一种分子振动光谱,受溶剂水的影响很小,但大多数表面单层吸附物种的拉曼信号强度低于常规谱仪的检测灵敏度,这在很大程度上了拉曼光谱在表面科学中的应用。表面增强拉曼散射效应的发现,使得吸附物种在特定的电极表面存在约106的表面增强,极大地提高了检测灵敏度。Fleischmann等人于1974年对光滑银电极表面进行粗糙化处理后,首次获得了吸附在银电极表面上吡啶吸附分子的高质量的拉曼光谱[53】。随后,VanDuyne等以及Creighton等通过系统的实验和计算发现了吸附在粗糙银电极表面上的吡啶分子的拉曼散射信号与溶液相中相同吡啶分子的拉曼散射信号相比,增强了约6个数量级[54,55]。并且指出这是一种与粗糙表面相关的表面增强效应,此后这种光谱增强被称为SERS效应[56】。106倍表面信号的增强相当于将人们所感兴趣的表面单层■分子(或离子)放大成为100万层,因而SERS能有效地避免溶液相中相同物种的厦门大学理学硕士论文3信号干扰,轻而易举地获取高质量的表面分子信号,极大地提高了检测灵敏度。SERS发现后很快在表面科学、分析科学和生物科学等领域得到广泛的应用,这第一章绪论为深入表征各种表面(各种固/液、固/气和固/固界面)的结构和过程提供分子水平上的信息,如鉴别分子(离子)在表面的吸附位、构型和取向以及电极材料的表面结构[57—59]。为了实时、准确地表征金属纳米粒子的特殊性质与尺寸、形状、材料、介电环境等等因素的关系,人们已发展了高分辨透射电镜(碰玎EM)、扫描电子显微镜(SEM)、扫描透射电镜(S程M)、透射电子显微镜(TEM)、紫外可见吸收光谱(UV二Ⅵs)、表面增强拉曼光谱(SERS)等等表征手段和技术。§1.3表面增强拉曼散射增强机理上世纪70年代中以来,表面增强拉曼散射的发展极大地拓宽了拉曼光谱的研究领域,至今已经达到了单分子检测的水平[60.81]。大量的研究工作使得SERS在各个领域的应用越来越广泛。但是到目前为止很多的SERS研究仍然在粗糙化的金属表面或要借助具有合适粒径的金属纳米颗粒,而这样就使得SERS基底的微观环境非常复杂,从而对表面拉曼信号的解释也变得复杂【6,82]。对于如何解释这个奇妙的光学增强现象,即SERS增强效应的增强机理问题吸引着广大研究者,目前普遍认同的SERS增强机理主要包括物理增强(即电磁场增强,EM)和化学增强(主要包括电荷转移增强,CT)两种【57】。前者主要考虑金属表面局域电场的增强:后者主要考虑金属与分子间的化学作用所导致的极化率增强。影响SERS总的增强效应的几个主要因素有如下关系式[83】,Gk,vibration.)2G删b,orientation,吒舯,‰砌J,,_、×巴咖栅B,q。,vibration,orientation,electronicstructureJ厶、其中,x:指基底的SERS活性及吸附位:彩./.X18脚":激发光波长;功...:分子振动模式;Orientation:是指分子吸附取向;Electronicstrutttre:是指金属一吸附分子化合物的电子结构。厦门大学理学硕士论文4三维时域有限差分法对金SELLS基底电磁场增强的初步模拟§1.3.1化学增强机理(ChemicalEnhancementMechanism)最先提出电荷转移增强(CT)的概念的人是Lombardi和Burstein[84,85],而Demuth和Sanda等则从实验上进一步验证了电荷转移机理的合理性,他们利用高分辨电子能量损失谱(ElectronEnergyLossspecnDscopy,EELS)在研究毗啶和毗嗪吸附在银体系中观察到了能量转移峰[86】。电荷转移增强机理可以理解为是一种类共振增强的过程,它是一种短程作用(电磁场增强则是一种长程作用)【87]。Otto最早提出了金属吸附原子(adatom)模型[ss,88]。在入射光的诱导下电荷可以在金属和分子之间发生转移。当入射光子能量和电荷转移所需能量匹配时,由于电荷转移的发生而导致类共振现象的激发,从而使吸附分子的极化率被极大的增大,造成信号增强。这个过程的发生需要吸附分子与金属作用并形成较强的化学键,才能使电荷(电子或空穴)在分子和金属原子之间的传递成为可能,同时也解释了电荷转移增强只发生在与金属直接作用的分子上的原因。到目前为止,一般认为电荷转移有两种情况,一种是电荷从金属转移到吸附分子,一种是从吸附分子转移到金属表面。实际研究中有许多无法用电磁场增强模型合理解释的实验现象,需要借助电荷传递机理。比如,目前人们已经可以检测到吸附在银纳米粒子上的单个分子的SERS信号,并提出单分子的增强效应高达1014【73,77】。单纯利用EM机理解释如此巨大的增强效应是不合理的。因为,巨大的增强效应需要非常强的局域电磁场,这些电磁场足够使处于其中的分子电离或解离,造成其振动模式出现很大变化。然而,单分子SERS谱图中的振动峰频率与较小增强情况下的振动峰频率近乎相同[74,78,81]。§1.3.2电磁场增强机理(ElectromagneticMechanism,EM)目前,电磁场增强机理相比电荷转移增强机理要更为成熟并被广泛接受,并且已经成功地应用于SERS光谱的分析中。电磁场增强机理认为,当金属基底表面具有一定的粗糙度时,在入射光的照射下,在该表面产生的局域电磁场将被增强,由于拉曼散射强度与分子所处光电场强度的平方成正比,因此极大地增加了厦门大学理学硕士论文5第一章绪论吸附在表面的分子产生拉曼散射的几率,使表面吸附物种的拉曼信号增强。引起电磁场增强的因素主要有以下三个:表面等离子体共振;避雷针效应;镜像场效应[57,89]。(1)表面等离子体共振(SurfacePlasmonResonance,SP釉:该增强机理被认为是电磁场增强的最主要来源[83,90]。因为纳米尺度的粗糙化为SPR的光学激发提供了可能,所以粗糙化的基底表面或制备粒径在数十至上百纳米的纳米粒子是产生SERS的必要条件。粗糙金属或纳米粒子表面的电子在入射激光的作用下集体运动,在特定的频率下集体振荡,形成SPR。SPR的激发能极大地增强表面局域光电场,使处在此区域内的探针分子的拉曼信号相应地得以极大地增强。值得指出的是,SPR所产生的电场强度随离开表面的距离的增加而呈指数降低,其最大作用范围可达数纳米,该机理属于长程作用。能在可见光激发下产生SPR的金属主要有金、银、铜以及碱金属等金属。(2)避雷针效应(LightningRodEffect):金属粗糙过程中往往产生一些曲率半径非常小的针状纳米级颗粒,在这些颗粒的尖端处电荷密度相比曲率半径大的地方高得多,具有很强的局域表面电磁场,称之为避雷针效应。它与EM机理中贡献最大的表面等离子体共振共同作用,是引起表面增强拉曼散射的主要原因。这种增强效应在很多金属中都可能产生,比如币族金属,过渡金属[9l】。(3)镜像场作用(ImageFieldEffect):镜像场模型假定金属表面是一面理想的镜子,吸附分子为振动偶极子。当吸附分子和金属表面之间的距离很小时,在金属内产生共轭的电偶极子,在金属表露形成镜像光电场。入射光与镜像光电场都对吸附分子的表面拉曼信号起增强作用,这种增强作用称为镜像场效应。镜像场强度和距离的立方成反比,即随距离增加,镜像场强迅速降低,所以是一个极短程效应[92】。该效应并未被广大研究者所重视,一般认为它在整个增强效应中的贡献并不重要。SERS机理迄今仍未完全被揭示。粗糙表面同时具有宏观(几十到几百纳米)和微观(原子或原子簇)的表面粗糙度,这两种表面粗糙度分别对应着物理增强和化学增强这两大主要机理,复杂的粗糙表面使得人们在实验上得到的往往是这两种增强效应对SERS的综合贡献。此外,在理论上难以对粗糙表面的真实几何构型和能级结构进行直接描述,无法全面的描述入射光、金属基底和表面物种复6厦f丁大学理学硕士论文三维时域有限差分法对金SERS基底电磁场增强的初步模拟杂的相互作用,因此难以从理论上对这两种增强方式的贡献下定论。为了从根本上解决的粒子形状、尺寸及相互耦合等诸多因素在SELLS中的作用问题,必须借助各种数值处理方法。近几年来,有限元法(FEM)[93.95]、离散偶极近似法(m~)和时域有限差分法(FDTD)等在计算金属粒子SERS电磁场增强机理方面显示出了其强大功能及巨大优势。Micic等人采用三维时域有限元方法计算了AFM针尖诱导的表面电磁场增强,取得了较好的结果[94]。Futamata采用二维时域有限差分法求解了形状各异单个银纳米粒子或粒子组合情况下的局域电磁场增强随入射光频率的变化[96,97],结果显示FDTD在模拟单分子SERS的电磁场增强机理方面是非常成功的。Schatz与Hao则利用离散偶极近的方法计算了各种不同形状的银纳米粒子及其二聚体周围的电磁场分布,得到了与FDTD方法大致相同的结果[98】。FEM、FDTD和DDA等各类数值处理方法成功有效地解释了单分子SERS,YangZL采用3D.FDTD对部分过渡金属表面增强拉曼散射增强机理作了定量分析【9l】。金具有稳定性高和SERS活性好,是一种理想的SERS基底的材料,本论文将结合实验结果,采用3D.FDTD方法对其SERS基底的电磁场增强进行初步理论模拟,讨论粒子的尺寸、近场耦合以及激发光波长等因素与其SERS活性的关联。§1.4SERS基底的制备合适的纳米结构是产生SERS效应的关键。所以人们为了寻找最优的纳米结构,以期得到优良、高效SELLS活性的基底,不断发展制备基底的方法。自从SERS效应首次在电化学粗糙的AS电极上获得后,SERS基底的制各方法也经历了一个不断发展和优化的过程,从电化学粗糙法制备的不确定、无序、不均匀的金属纳米结构,到纳米粒子合成法制备的尺度和形状在一定程度上可控的纳米粒子,再到模板法制备的尺度确定、形状可控、大面积均匀的表面纳米结构。目前厦门大学理学硕士论文7第一章绪论基底的制备方法主要有(1)电化学氧化还原粗糙法【6,99—105],(2)合成纳米粒子法[62,106-114],(3)有序SERS基底制备方法[115,122],(4)化学刻蚀法[123,124]等等。§1.5本论文工作的目的和设想表面增强拉曼散射是表面科学的重要工具之一,能够检测到表面物种极其丰富的振动等结构信息。然而,SERS机理迄今仍未完全明朗,有待进一步更系统的实验和理论研究来揭示,需要人们后续的坚持不懈的努力;在SERS基底制备方面也存在增强效应低和重现性不好等缺点;要完全认识SERS的真面目,还有很长的路要走,还需要长期不断的努力。而金纳米结构具有奇妙的光学性质,且它的稳定性高、SERS活性好,是一种理想的SERS基底的材料,为了更广泛地应用它,人们需要在SERS基底制备方面进一步完善。本论文在此背景下展开工作,重点通过三维时域有限差分法,对金纳米结构SERS基底的电磁场增强进行一些初步模拟分析:1、详细讨论了影响球形金纳米粒子SERS活性的尺寸效应。在632.8nm激发线下,利用三维时域有限差分法,对不同尺寸的单个金纳米粒子和金纳米粒子对进行电磁场增强的理论计算,模拟结果将与实验进行比较。同时对目前实验上尚难以合成的大尺寸的金纳米粒子进行模拟,以期对今后合成金纳米粒子实验提供一定的指导。2、同样在632.8nril激发线下,通过3D.FDTD模拟另外多种双粒子、三粒子SERS体系,研究金纳米粒子的近场耦合效应对其SERS活性的影响。研究结果将表明,邻近粒子之间的近场耦合效应,将对金纳米结构SERS的电磁场增强起关键性作用。3、在325ntn和785lira入射光激发下,模拟了金纳米粒子球SERS基底的电磁场增强体系。通过对不同激发光波长作用下的SELLS增强情况的比较分析,讨论了激发光波长对其SERS活性的影响。4、从理论上初步解释了金在紫外区(325nm)激发光作用下检测不到Uv-SERS信号的原因。8厦门大学理学硕士论文三维时域有限差分法对金SERS基底电磁场增强的初步模拟通过以上几方面的工作,从理论上探索比较理想的SERS活性基底,这将为今后金纳米粒子的合成实验提供有益的指导;也将对进一步揭示SERS的复杂增强机理作出有益的探索。在总结与展望中,针对本论文工作存在的问题,提出了一些设想,希望将在更多形状、更宽波长范围内进行模拟研究,以期进一步促进SERS增强机理理论研究的进程。参考文献[1】WuDY,LiJF,RenB,TianZQ.Electrochemicalsurface—enhancedRarnanspectroscopyofnanostructures.哪.Chem.Soc.Rev.2008,37:1025-1041.【2】LiZP,XuHX.Electromagneticenergyflownearmetalnanoparticles-IIAlgorithmsforthecalculationofthelightscatteringofmulti—spheresandphotonenergytransportvialinearchainsofAgnanoparticles.[J】.ZQuan.Spec.&RadiativeTransfer.2007,103:394--401.MD,ZhangHM,WangX,XieZX,WuDY,RenB,【3】WangX,LiuZ,ZhuangTianZ,Q.Tip—enhancedRamanonaspectroscopyforinvestigatingadsorbedspeciessingle-crystalsurfaceusingelectrochemicallypreparedAutips.【J】.Appl.Phys.Lett.2007,91:101105(1-3).S,RussellAE,BaumbergJJ,substratesforNIR·SELLS.田.[4】MahajanS,AbdelsalamM,SugawaraY,CintraBartlettEN.Tuningplasmons011nano-strucluredPhys.Chem.Chem.Phys.2007,9:104"--109.【5】TianZQ,PenB,Adsorptionandreactionatelectrochemicalinterfacesasprobedbysurface-enhancedRamall197—229.spectroscopy.阴.Annu.Rev.Phys.Chem.2004,55:【6】TianZQ,RenB,W.uDYSurface-EnhancedRamanScattering:FromNobletoTransitionMetalsandfromRoughSurfacestoOrderedPhys.Chem.B.2002,106:9463-9483.Nanostructures.【J】.Z厦门大学理学硕士论文9第一章绪论[7】TianZQ’RenB,LiJF,YangZL.Expandinggeneralityofsurface—enhancedRamanspectroscopywithborrowingSERSactivity2007,3514-3534.strategy.【J】.Chem.Comm.[8】HaynesCL,McFarlandAD,VanDuyneRP.Surface-EnhancedRamanSpectroscopy.[J】.AnalChem.2005,77:338A-346A.【9】BougeardD,Hamaguchi34(2):97--99.【lO]HeringK,CiallaD,AckermannFritzseheH,ZieglerLD.Editorial.明.ZRamanSpectrosc.2003,KDorferT,MoilerR,SchneidewindH,MattheisRW,RoschP,PoppJ.SERS:aversatiletoolinchemicalandbiochemicaldiagnostics.【J】.Anal,Bioanal,Chem.2008,390(1):l13-124.【11]KneippK,MoskovitsM,KneippandH.Surface-enhancedRamanScattering—PhysicsApplications.[M】.Top.Appl.Phys.2006,103.AD,ShahNC,StuartD【12]DieringerJA,McFarlandRYoungA,WhitneyAV,YonzonCMA,ZhangXY,VanDuyneRP.SurfaceenhancedRamanspectroscopy:newmaterials,concepts,characterizationtoots,andFaradayDiscuss.2006,132:9-26.applications.[刀.【13]Alvarez—PueblaR八DosSantosDS,ArocaRESERSdetectionof‘environmentalpollutantsinhumicaci吨oldnanoparticlecompositematerials.clusters.【M】.Berlin:【J】.Analyst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̄23.【98]HaoE,SchatzGC.Electromagneticfieldsaroundsilvernanoparticlesand(1jlmmers.【J】.ZChem.Phys.2004,120(1):357-366.【99]RenB,LinXF'YahasaJWMaoBW:TianZQ.Electrochemicallyroughenedrhodiumelectrodesubstrateforsurface-enhancedRamanspectroscopy.明.ZPhys.Chem.B.2003,107(4):899-902.【100】PettingerB.AdsorptionYork.1992.ofmoleculesatmetalelectrodes.【M】.VCH:New【101】GaoEWeaverMJ.Surface-enhancedRamanspectroscopyasaprobeofat17adsorbate‘surfacebonding:benzeneandmonosubstitutedbenzenesadsorbed厦门大学理学硕士论文第一章绪论goldelectrodes.叨.ZPhys.(?hem.1985,89(23):5040--5046.AllenCS,SchatzGC,VanDuyneRPTunablelaserexcitationprofileof[102】b跗'face—enhancedRMllallscatteringfrompyridineadsorbedOllacopperelectrodeSail-face.【刀.Chem.Phys.Lett.1980,75(2):201-205.[103】3任斌,田中群.电化学催化中的激光拉曼光谱法(上).【J】.石瑚纪工2002,1(6):488"-499.【104】任斌,田中群.电化学催化中的激光拉曼光谱法(下).【J】.石劝纪工2002,3l(7):580--591.【105]ChangRK,FutakTE.SurfaceenhancedRamanScattering.[明.PlenumPress:NewYork.1982.[106]BlatchfordCGCampbellJRCreightonOllJA.Plasmaresonance·enhancedRalzlanscatteringbyadsorbatesgoldcolloi.ds:theeffectsofaggregation.叨.Sugsci.1982,120(2):435--455.【107】DingL-P,FangYThestudyofresonanceRama.nscatteringspectrumonthesurfaceofCunanoparticleswithultravioletexcitationanddensityfunctionaltheory.阴.Spectrochim.Acta,PartA.2007,67A(3-4):767-771.【108】KanetaRK,HilesEA,GilbertBD.Surface-enhancedonRamanscatteringofp-nitrobenzoicacidAg-coatedAunanoparticlesurfaces.in235thACSNationalMeeting.2008:NewOdeans,LA,UnitedStates.[109】DinsLP,FangYInfluenceofthemicrostructureonofseveralsubstratesontheSELLSeffectofp—hyroxybenzoicabsorbed2008,316(1-3):253-257.Agnanoparticles.阴.Colloidssurf.【ll01Muniz-MirandaM,PagliaiM,CardiniGSchett/noV=RoleofsurfacemetalclustersinSELLSspectraofligandsadsorbed011Agcolloidalnanoparticles.叨.ZPhys.Chem.C2008,112(3):762-767.[1l1】CazayousM,LangloisC,OikawaT,RicolleaudirectcorrelationC,SacutoA.Cu-Agcore—shellnanoparticles:Abetweenmiem—Ramanandelectronmicroscopy.[J】.Phys.Rev.曰?Condens.Matter.2006,73(11):113402(1--4).18厦门大学理学硕士论文三维时域有限差分法对金SERS基底电磁场增强的初步模拟[112]ZettsuN,McLellanJM,WileyB,YinYLiz-Y,XiaYSynthesis,stability,andsurfaceplasmonicpropertiesofRhodiummultipods,andtheiruse勰substratesforsurface—enhancedRaman2006,45:1288-1292.scattering.阴.Angew.Chem.Int.Ed.[113]MiahM民Ohsaka互CathodicdetectionofH:O:usingiodide-modifiedgoldelectrodeinalkalinemedia.阴.AnaLChem.2006,78(4):1200--1205.KFangPEJiangYX,W.uDYTianZusingversatilegold-corevibrational【114】LiJF,YangZL,RenB,LiuGQ.Surface-enhancedRamanspectroscopyaplatinum-shellstrategyfornanoparticlefilmelectrodes:towardelectrochemicalinterfaces.阴.Langmu&2006,22(25):10372~10379.【115】BartlettPN,BirkinP&GhanemMA.Electrochemicaldepositionofmacroporousplatinum,palladiumandcobaltfilmsusingpolystyrenelatexspheretemplates.田.Chem.Commun.2000,1671~1672(17).【116]WilletsKA,VanDuyneRPLocalizedsurfaceplasmonresonancespectroscopyandsensing.闭.Annu.Rev.Phys.Chem.2007,58:267-297.ME.Opticalpropertiesoff117]BartlettPN,BaumbergJJ,CoylebS,Abdelsalamnanostructuredmetalfilms.阴.FaradayDiscuss.2004,125:117---132.JJ,RussellAE,Bartlett【l18】MahajanS,BaumbergEN.ReproducibleSERSfromstructuredgold60l争石020.surfaces.叨.Phys.Chem.Chem.Phys.2007,9(45):【119]AbdelsalamME,MahajanS,BartlettPN'BaumbergJJ,RussellAE.SERSatstructuredpalladiumandplatinumSUl-faces.叨.ZAm.Chem.Soc.2007,129(23):7399~7406.[120]CintraS,AbdelsalamME,BartlettPN,BaumbergJJ,KelfTRussellAE.Sculptedsubstratesfor191-199.A,SugawaraY,SELLS.fJ】.FaradayDiscuss.2006,132:【121】McFarlandAD,YoungMA,DieringerJ八VanDuyneRPWavelength-ScannedSurface-EnhancedRaman厦门大学理学硕士论文ExcitationSpectroscopy.叨.Z19第一章绪论Phys.Chem.B.2005,109(22):11279~11285.【122】FelidjN,TruongSL,AubardJ,LeviQKrennJ&Hohenau气LeitnerA,AusseneggFR.GoldparticleinteractioninregulararraysprobedbysurfaceenhancedRamanscatteringy啊.ZChem.Phys.2004,120(15):7141-7146.【123】LeeKadsorbedonC,ChenSS.TheroughnessdependenceofSERSofcrystalvioletsilverDaisurface.川.opt.Commun.1988,67(2):119-123.reactionsofimidazolewithmetallicsilver【124】XueQstudiedbyQ,BangS.ChemicaltheuseofSERSandXPStechniques.【J】.ZAm.Chem.Soc.1988,110(8):2393-2395.20厦门大学理学硕士论文三维时域有限差分法对金SERS基底电磁场增强的初步模拟第二章3D.FDTD理论计算机技术的发展、数值处理方法的不断进步、实验数据的大量积累,这些都从客观上为系统研究金属纳米粒子的尺寸、波长、形状等因素与其光学性质的普遍联系打下了坚实的基础。人们提出各种各样的数值处理方法,求解Maxwell方程组,进而解决SERS体系中电磁场增强因子的定量计算问题。目前在模拟电磁波与复杂物质体系的相互作用过程的数值处理方法,主要有时域有限差分法(FDTD)【l一7】、傅立叶时域伪谱(PseudospectralTime—Domain,PSTD)【8—10]、T矩阵法【1l,12]、有限元法(Finite(BoundaryElementElementMethod,FEM)【13.15],边界元法DipoleMethod,BEM)【16,17]、离散偶极近似(DiscreteApproximation,DDA)【18,19]等等,它们已经在电磁波的传播与散射、近场技术、谱学技术、传感器等诸多领域的发展中扮演着越来越重要的作用。而三维时域有限差分法已经被成功地用于SERS增强效应的计算和模拟[20.22]。FDTD数值算法是K.S.Yee于1966年首次提出的、直接对麦克斯韦方程组作差分处理、来解决电磁脉冲在电磁介质中传播和反射问题的算法[1】。它的基本思想是:FDTD计算时域空间节点采用Yee元胞的方法,如图2.1所示;同时电磁场中的电场和磁场节点在空间与时间上都采用交替抽样的离散方式,因而使得含时间变量的麦克斯韦旋度方程离散后构成显式差分方程,计算得到大大简化。这种时域方法在计算中将空间某一取样点的电场(或磁场)与周围格点的磁场(或电场)直接相关联,而且介质的电磁参量直接赋值给空间的每一个Yee元胞。由于FDTD采用吸收边界条件的方法,使得计算可以在有限的空间范围内进行,这样就可以降低程序对计算机硬件的要求。图2.1为Yee元胞及其上的电矢量和磁矢量分量的分布示意图。厦门大学理学硕士论文21第二章3D-FDTD理论y丫7c?i7一,瓷图2-1Yee元胞及其上的电矢量和磁矢量分量的分布Fig.2-1TheYeeceilwithlabeledfieldcomponentsMaxwell方程的积分形式如下,V·D=PV.吾:0(2.1)V×一I-t=j+aaD一:0BVxE=一百式中吾,一D,西吞j}P分别为电场强度、电位移矢量、磁场强度、磁感应强度、传导电流密度及自由电荷体密度。各向同性线性介质中的本构关系为D=eE,B=pHJ=oE(2.2)其中g,p,o分别表示介质的介电系数、磁导系数及电导率。在直角坐标空间(X'y'z)下,以上电场及磁场的旋度方程展开成的偏微分方程如下,厦门大学理学硕士论文互维时域有限差分法对金SELLS基底电磁场增强的初步模拟鲁一鲁叫警钾赴7a=一.“亟钯生叙鱼叙亟匆II一肛盟反盟a(2.3)=£亟a葩巩一匆弧i旦彘盟叙=£l{j蕾茈.0.H-y一一斑1-IX:s里+茈叙却aZf(x,Y,z,t)代表电场置或磁场螽在直角坐标系中某一分量,现可设一离散函数,f(x,Y,z,t)=f(iAx,jAy,kAT.,nAt)=fn(i,j,k)(2.4)则,对f(x,Y,z,t)关予时间和空间的一阶偏导数取中心差分近似,可得,签堡:坚:!!I匆籍垫!:圭:竺!二坚!二圭:竺Iy=jayay(2.5)—0f—(到x,y,Z,t)≈j,k)一j’k)一fn{(i,j,k)z(i,j,k)9tIt:n△t分析电磁场可以看出它的传播是由不断变化的电场和磁场交替前进的。那么空间某一点适时的电场E值(updatedvalue)取决于前面时段的E值(storedvalue)和该点周围的磁场分布(numericalcurloflocaldistribution),反过来磁场H也是一样。每一个磁场分量由四个电场分量环绕:同样,每一个电场分量由四个磁场分量环绕;这种电磁场分量的空间取样方式不仅符合法拉第电磁感应定律和安厦门大学理学硕士论文第二章3D.FDTD理论培环路定律的自然结构,而且也适合麦克斯韦方程的差分计算。由给定相应电磁问题的初始值,就可以逐步推进地在空间交替求解E,H值,求得以后各个时刻空间电磁场的分布。金属材料属于色散型材料,它的介电系数随频率的改变而发生变化。FDTD在该类材料上的应用直到上世纪九十年代时才开始被研究【2】。金属的材料特性按修正的Debye材料来处理【2,3】,其介电系数可表示成:£(0)--8m-I。黯+意眨6,将上式分别展开成介电常数的实部与虚部,可分别表示成:8;诋+鼎(2.7)置4‰謦+爿式中£。,£。,o,t分别代表静态的相对介电系数,无穷大频率下的相对介电系数,电导率及弛豫时间。在阳TD计算中,所有的参量计算可直接利用材料介电系数的实验测定值来拟合,以尽可能地保证材料参数的可靠性。参考文献【1】YeeKS.NumericalsolutionofinitialboundaryvalueproblemsinvolvingequationsinisotropicMaxwell’Smesa.们.IEEETrans.AntennasPropag.1966,14:302—007.【2】KunzKS,LuebbersRJ.TheFiniteDifferenceTimeDomainMethodRaton,1993.forElectromagnetics.【M】.CRCPress,LLC,Boca【3】KrugIIJT’SanchezEJ,XieXS.Designofnear-fieldopticalprobeswithoptimalfieldenhancementbyfinitedifferencetimedomainelectromagneticsimulation.[J】.ZChem.Phys.2002,116(24):10895-15901.厦门大学理学硕士论文三维时域有限差分法对金SELLS基底电磁场增强的初步模拟【4】SullivanDM.ElectromagneticSimulationUsingYork:lEEEPress,2000.theFDTDmethod.[ ̄q.New【5】葛德彪.电磁波时域有限差分方法.[M】.西安电子科技大学出版社,2002年(第一版).f6】FutamataM,MaruyamaYIshikawaMLocalelectricfieldandscatteringcrossresonancebysectionofAgnanoparticlesundersurfaceplasmonfinitedifferencetimedomainmethod.【J】.J.Phys.Chem.展2003,107:7607---7617.f7】FutamataM,MamyamaYIshikawaM.MicroscopicmorphologyactivityofAgcolbidalandSERSparticles.明.HbrationalSpectrosc.2002,30:l7 ̄23.【8】LiuQH.TheperPSTDalgorithm:atime—domainmethodrequiringonlytwocellsOpt.Tech.Lett.1997,10:158-165.wavelength.阴.Mircowave[9】LiuQH.PMLandPSTDalgorithmforarbitarylossyanisotropicmedia.叨.IEEEMircowaveGuidedWaveLett.1999,9(2):48-50.【lO]马弘舸,聂在平,赵延文.PSTD算法及其吸收边界分析.阴.考子学提2003,31(6):871~874.【l1]MishchenkoMI.Lightparticles.明.ZscatteringbyrandomlyorientedaxiallysymmetricAm.Opt.Soc.A.1991,8(6):871~882.LD,MackowskiD[12]MishchenkoMI,TravisWT-matrixcomputationsoflightscatteringbynonsphericalparticles:Areview.[J】.』Quant.Spectro.&Rad.Tran.1996,55(5):535-575.【13]KottmannnanowiresJEMartin0JF’SmithDRSchultzS.Plasmoncrossresonancesofsilverw汕anonregularsection.阴.Phys.Rev.B.2001,64(23):235402(1-10).【14]MicicM,KlymyshynN,SuhYD,LuHPFiniteelementmethodsimulationofthefielddistributionforAFM6p—enhancedsurface-enhancedRamanscanningmicroscopy.闭.Z【15]KottmannJEPhys.Ch绷.B.2003,107:1574,--1584.OJMartinF,SmithDRSchul亿S.DramaticlocalizedelectromagneticenhancementLeft。2001,341(1—2):1"6.inplasmonresonantnanowires.【J】.Chem.Phys.【16]KleinS,GeshevEWittingT,DickmaunKHietscholdM.EnhancedRaman25厦门大学理学硕士论文scatteringinthenearfieldofascanningtunnelingtip·AnapproachtosinglemoleculeRamanspectroscopy.【J].Electrochemistry.2003,7l(2):114 ̄116.【17]DemmingF,JerschJ,DickmannK,GeshevenhancementonPI.Calculationofthefieldlaser-illuminatedscanningprobetipsbytheboundaryelementAndOptics.1998,66(5):593-598.method.[J】.AppliedPhysicsB-Lasers【18]HaoE,SchatzGC.Electromagneticfieldsaroundsilvernanoparticlesandflinanlers.[J】.ZChem.Phys.2004,120(1):357-366.【19]YangWH,SchztzGC,VanduyneRPDiscretedipoleapproximationforcalculatingextinctionandRamanintensitiesforsmallparticleswitharbitraryshapes.【J】.ZChem.Phys.1995,103:869-875.【20]FutamataM,MaruyamaYIshikawaM.CriticalimportanceofthejunctioninStru.touchingAgparticlesforsinglemoleculesensitivityin2005,735:75-84.SERS.[习.ZMoL【21]FutamataM,MaruyamaYIshikawaM.MetalnanostructureswithsinglemoleculesensitivityinsurfaceenhancedRamanscattering.阴.VibrationalSpectrosc.2004,35:121-129.[22]OubreC,NordlanderPFiniteDifferenceTimeDomainStudiesoftheOpticalPropertiesofNanoshellDimers.[J】.ZPhys.Chem.B.2005,109:10042-10051.厦门大学理学硕士论文三维时域有限差分法对金SERS基底电磁场增强的初步模拟第三章金纳米粒子尺寸对其SERS活性的影响金由于其高稳定性和高SERS活性,是一种理想的SERS基底的材料,人们一直致力于优化与尺寸相关的金纳米粒子SERS活性。随着纳米科学的迅速发展,人们已能可控合成金纳米粒子,这使得系统研究金纳米粒子尺寸和SERS活性之间的关联成为可能【1.3]。Kmg等报道了直径为23nln到100ntrl的单个金纳米颗粒的SERS活性,发现在647nln激发光下,结晶紫吸附在60nln左右的金纳米粒子上时具有最大的SERS活性[4】。Wei等研究了尺寸较大的金纳米粒子,发现粒子的大小、聚集状态、激发光的波长均影响SERS活性【5】。然而,至今对于100nnl以上的金纳米粒子的研究还非常有限,主要因为尺寸大的金纳米粒子在形状和尺寸的均一性方面都难以控制。所以,系统地研究最强SERS活性的金纳米粒子尺寸,不论对于实际应用还是理论研究都具有重要意义。本章利用种子生长法制备的尺寸可控的Au纳米粒子球,从实验上寻找获得最强SERS效应的尺寸;重点通过三维时域有限差分(3D—FDTD)的方法,从理论上对孤立的以及间隔2衄的金纳米粒子对进行电磁场增强的定量模拟,探讨纳米粒子的尺寸和电磁场增强效应之间的关联。§3.1实验Tian研究组采用改进的种子介导的两步生长法合成较大的球形金纳米粒子【6】。第一步,用柠檬酸钠还原AuCh"溶液,获得45nm的金纳米粒子;第二步,以45nln的金纳米粒子作为种子,加入25mM的HONH3CI,搅拌均匀后加入需要量的2.5mMHAuCl4溶液,持续搅拌几分钟,即可得到单分散的尺寸可控的金纳米粒子。通过添加不同量的HAuCh溶液,可分别得到平均直径为50士3,80士5,120士8,135士10和160士15nlll的球形金纳米粒子。通过一步法合成得到尺寸为16士2nln金纳米粒子。最后得到的粒径大小可以根据以下公式来计算【7】,。∞件=。。一·(t+二鱼坠铲]j厦门大学理学硕士论文第三章盘纳米粒fR寸对苒SERS活性的Ⅳ响D删是指金种子的尺寸,DⅫ。足指金纳米粒子的最后尺、r,[HAuCh】指的是HAuCl4的浓度(2指金种了的摩尔数。5mMHAuCl4).V…1.指的是HAuCl4的体积,N删是单分散的球形金纳米粒子溶胶经过离心清洗,取F层金纳米粒子铺展在玻碳(GlassCarbon,GC)电极表面,多次滴加可以得到均匀的多层金纳米粒子膜(5层左有).丁燥20分钟后即可用于实验。图3-1玻碳电极上典型的各种Jt、J金纳米粒子的SEM图。(a)16nm,(b)50nm,(c)80nm,(d)115nm,(e)130ninand(D160nmOflFig.3-1TypicalSEMimagesofthenanoparticleswithvarioussizesGCandelectrode(a)16rim,(b)50nm,(c)80tim,(d)115ill/1,(e)130ILrll(D160ilm堪门★}H学Ⅲ±*女三维时域有限差分法对金SERS基底电磁场增强的初步模拟≥E一au250002000015000100005000O406080100120140160RamanshiftIcmdAudiameterI11m图3.2(a)吸附在不同尺寸的金纳米粒子上的吡啶的SERS光谱图,尺寸如图3.1所示;(b)吡啶环呼吸模Vl(1007cm"1)的SERS强度随nm。On粒子尺寸的增加而改变的关系图。激发光波长:632.8Fig.3-2(a)Surface-EnhancedRamanspectraofpyridine(Py)adsorbedAunanoparticleswithdifferentsizes弱indicatedinFig.3-1.(b)TheSERSintensityofPyexcitationline:632.8asafunctionoftheparticlediameter.Lasernln.图3.1给出在玻碳上组装了不同尺寸的金纳米粒子的SEM图。图3.2a是吸附在这些粒子上的吡啶的SERS光谱图,采用的激发光波长为632.811111。吡啶环呼吸模Vl(1007cm-1)的SERS强度随粒子尺寸的增加而改变的关系如图3-2b所示。实验表明,当金纳米粒子的尺寸为16、50、80、120、135和160am时,对应的SERS强度分别为5600、8500、18000、28000、32000和20000countss-1mW"1。即在本实验中,直径为120.13511111的金纳米粒子在该激发光波长下具有最强的SERS活性,其平均增强因子高达107[8】。需要指出,我们实验得到的结果和其他人的实验和理论工作得到的结论有所.不同,主要是因为采用的条件的不同。弛1】g等人采用的是64711111激发波长,研究的是粒径在10011111以内的粒子,他们发现60nnl左右的金纳米粒子具有最优厦门大学理学硕士论文29第三章金纳米粒子尺寸对其SELLS活性的影响的SERS活性,他们没有作定量和理论分析【4】。而Schatz研究组的理论工作表明在632.8nm波长下,基于解析理论计算金球形纳米粒子在150.160nm时具有最强的SERS效应,但他们计算的是单个粒子的增强,没有考虑实验中具有的粒子间相互作用情况【9】。由于这些差异的存在,很有必要通过理论分析来进一步理解我们的实验结果。§3.2尺寸效应的3D.FDTD理论模拟为了定量考虑实验中尺寸效应对金纳米粒子SERS活性的影响,我们用3D-FDTD的方法,计算了在632.8nm激光作用下不同尺寸的孤立的以及间隔2rim的金纳米粒子对的电磁场增强情况。在该激发线下,FDTD计算中所需要金的静态相对介电常数、无穷大频率下的相对介电常数、电导率及弛豫时间分别取为·.16000、9.012、1.525xi07S/m及9.3fS。模拟金纳米粒子的Yee元胞大小取为lxl×1llm3。为确保计算收敛,计算的总步数设为30,000,每步长为1.73323aS6§3.2.1金单纳米粒子模拟我们首先计算了在632.811111激发线下,尺寸介于16nm到260nm的13个尺寸的单个球形金纳米粒子与电磁波相互作用后纳米粒子表面的电磁场分布。在632.8rim激发光作用下,金纳米粒子表面局域场相对入射光电场的最大增强值与尺寸的关系如图3.3所示。由图3.3可知,对单个球形金纳米粒子,当其粒径为120nm时有着最佳的SERS增强效应。然而对金的单粒子体系,采用632.8nm激发光作用下,即使对120nm的粒子,其最大的SERS增强因子也仅约103。考虑到我们实验体系中的金纳米粒子是紧密地铺展在玻碳电极表面上,我们进一步模拟计算了间隔2nm的金纳米粒子对的电磁场增强及其尺寸效应情况。厦门大学理学硕士论文=维时域有m差分法目盘SERS基底№磁场m*的韧步模拟O‘4,0‘n100150200iun250300Djnlnefel图3-3在6328nm激发线F,单个余纳米粒子最大电场增强值与尺寸哭系的3DFDTD模拟图。Fig3-33D—FDTDsimulationofthemaximLimelectricfieldenhancementforsingleAunanoparticlcwithdifferentsizcsaunder6328llmlaserexcitation§321闻隔2nm金双纳米粒子的模拟我们把SERS活性基底模拟成间隔为211111的金纳米粒子对。计算同样采用丁波长为6328nm的入射光,光电场振幅为IWm,且入射光的电欠量的偏振方向沿着两粒子的中心连线方向,计芹模型及}要结果见图3-4。倒3-4是小H尺寸的金纳米粒子对体系中热点处的电场最大增强值与粒了尺寸的关系图。计算结果表州,随着粒子尺、j的增大,最人局域电场的场强增强值呈现先增大后减小,然后再增大,义再减小的趋势。在所有计算的体系-},不同粒往的电场最人值均位于两个粒了相互接近的位置。当金纳米粒了的直径为110nm时,热点处的局域电场增强达到垃大值,捅对入射光电场增大超过200f音(见图3—4插图)。由此可知『101,在该入射光激发r,粒径为110ilm左右的Au纳米粒了由r裘而等高予体共振呈现最佳的增强效应,且热点处最人增强因子高达109以r。,如粜计算整个实际体系的平均SERS增强凶了,通常比最大增强副了厦¨★学理{预J论Z第=年盘蚺米粒子月寸对其SERS活性的影响要小约2个数量级。因此,如果考虑到SERS的平均增强效应,3D,FDTD的计算结果与前述的实验结果符合得很好『81。若进一步增大粒径.辐射衰减和动态去极化效应逐渐变得显著,从而降低了电场增强效成,导致纳米粒子对的SERS活性降低。,随着粒子尺寸的进一步增大,在220nm时又出现。峰值。这主要是园为在大粒径的条件r,除,要受到偶极散射效应的作用外,还将受到四极矩和更高多极矩的影响f】1],所以这个峰相比第一个峰的强度也变弱,而且略有展宽。日前,粒径大于160nm的球形金纳米粒子的合成难度很大,不过我们的理论计算表明合成更丈的金纳米粒子并小能进步提高SERS活性。这将为今后台成金纳米粒子实验提供一定的借鉴意义。=一._L加肿鲫蛐加∞鲫∞舶加图3-4在6328nm激发线F,金纳米粒子对热点处的最人电场增强值与尺寸关系的3D、FDTD模拟图。插图:间隔2nm金纳米粒子对的计算模型及尺寸为110nm时的电场增强分布图。Fig.3-43D—FDTDsimulationofthemaximumelecmcfieldenhancementfortwoAunanopartieleswithdifferentsizesatthehotspotunder6328nmlaserexcitationInset:Calculationmodelandenhancedelectricfielddist6butionfor110nmdiameteroftwoAunanopartieles厦月^学a学碗±*立三维时域有限差分法对金SERS基底电磁场增强的初步模拟本章小结本文采用两步合成法,高效简便合成出尺寸可控的直径从16nm到160nm的球形金纳米粒子,并制得均匀致密的金SERS基底:当用毗啶为探针分子时,在波长632.8nIn的激发光作用下,发现直径为120.135nm的金纳米粒子具有最强的SERS活性。为了探讨粒子尺寸效应,我们采用三维时域有限差分法对不同尺寸的金纳米粒子进行电磁场增强的理论计算,模拟结果与实验相吻合。我们也对目前实验上难以合成的大尺寸的球形金纳米粒子进行了模拟,发现由于粒径增大引起高阶多极矩的散射效应使得粒子在220nnl时呈现出另一个SERS活性的极大峰,但是该增强效应与110nm的粒径相比要弱,计算表明合成更大的金纳米粒子并不能进一步提高SERS活性。这对今后合成金纳米粒子实验具有一定的指导意义。参考文献【1】WangJA,ZhuT,ZhangX,LiuZF.mSERSintensityVSthesizeofAunanoparticles.[J】.ActaPhysico-ChimicaSinica.1999,l5(5):476--480.[2】NjokiPN,LiraIIS,MottD,ParkHY,KhanB,MishraS,sajakumarRLuoJ,ZhongCJ.Sizecorrelationofopticalandspectroscopicpropertiesfor90ldnanoparticles.叨.Z【3】FreemanPhys.Chem.C2007,ll1:14664---14669.RG,BrightRM,HommerMB,NatanMJ.Sizeselectionofoncolloidalgoldaggregatesbyfiltration:Effectsurface-enhancedRamanscatteringintensities.[J】.』RamanSpectrosc.1999,30:733-738.【4】KrugIIJT,WangGD,EmorySRNieSM.EfficientRamanenhancementandintermittentlightemissionobservedinsinglegoldnanocrystals.[刀.ZAm.Chem.Soc.1999,121(39):9208~9214.【5】WreiA'KimScattering743---745B,SadtlerB,TrippSL.TunableSurface-EnhancedRamanfromlargegoldnanoparticlearrays.网.Chemphyschem.2001,2:厦门大学理学硕士论文33第三章金纳米粒子尺寸对其SERS活性的影响【6】BrownKR,NatanMJ.HydroxylamineseedingofcolloidalonAunanoparticlesinsolutionandsurfaces.阴.Langmuir.1998,14(4):726~728.fortheregulationoftheparticlesizein【7】FrensG.Controllednucleationmonodispersegoldsolution.四.Nat.Phys.&tZL,LiL1973,241:20~22.【8】FangPP,LiJF,YangM,RenB,TianZQ.OptimizationofSERSbyactivitiesofgoldnanoparticlesandgold-core--palladium-shellcontrolling1679---1687.sizenanoparticlesandshellthickness.阴.ZRamanSpectrosc.2008,39:【9】ZemanEJ,SchatzGC.Anaccurateelectromagnetictheorystudyofsurfacefactorsforenhancementsilver,gold,copper,lithium,sodium,aluminum,gallium,Phys.Chem.1987,91:634---643.ofmetalclusters.【M】.Springer.Berlin.indium,zinc,andcadmium.[Y1.Z【10]KreibigU,Vollmer1995.M.OpticalpropertiesM【11]LinkS,El—SayedA.Sizeandtemperaturedependenceoftheplasmonabsorptionofcolloidalgold4212.4217.nanoparticles.阴.ZPhys.Chem.B.1999,103:厦门大学理学硕士论文三维时域有限差分法对金SERS基底电磁场增强的初步模拟第四章耦合~波长等因素对金纳米粒子SERS活性的影响Nie[1】与Kneipp[2】于1997年分别在gScience))和《Phys.Rev.Lett.))上报导了单分子SERS,掀起了单分子SERS研究的热潮[3.7】,而且使得SELLS技术逐渐发展成单分子科学中一种重要的检测技术之一【3.5】。Nie等指出,在少数单个棒状粒子或由数个小粒子聚集而成的银纳米粒子上存在高达12到15个数量级的SERS增强效应[1】。之后,Xu等从理论上寻找并从实验上证实高达10H~1015增强因子的SERS热点(hotspot)实际上是一些两个或多个耦合的纳米粒子的体系[6,7】。若没有纳米粒子之间的耦合效应,这么强的增强效应将是不可想象的!此外,在传统的SERS实验中,基本上都采用可见光或近红外光作为激发线,利用紫外光作为的SERS激发光的研究报道极少。Tian研究组首次报道了Rh和Ru的紫外SERS(UV-SERS)效应,并指出无法获得Ag和Au的UV-SERS信号[8】;Popp等人则在2007年报道了Al在深紫外区的紫外SERS效应【9】。上一章已重点讨论了在632.8nm激发光波长下粒子尺寸对金纳米粒子SERS活性的影响,本节主要借助三维时域有限差分法对不同耦合状态的球形金纳米粒子体系进行模拟,研究邻近粒子之间的近场耦合效应及激发光波长对其SERS活性的影响,并初步解释金在紫外区为什么检测不到UVoSERS信号§4.1金纳米粒子的耦合效应§4.1.1单纳米粒子与间隔2IllS耦合二聚体的比较我们用3D.FDTD方法分别模拟了在325nm、632.8nm和785劬波长激发光下介于20lira到260nm的13个不同尺寸的单和双球形金纳米粒子(即二聚体,两球间隔为2rim)与电磁波相互作用的电磁场分布。我们把同一波长下的单纳米粒子和二聚体的计算结果分别作图进行比较,如图4.1、图4.2、图4.3所示。我们也把它们的各自热点处的最强电场增强因子列于表4.1中。从三个图及表4.1的结果看,我们可发现以下现象。当波长为785nln时,间隔211111二聚体厦门大学理学硕士论文35第四章耦合、波长等因素对金纳米粒子SERS活性的影响的最大增强因子比单个粒子最大增强因子大了105多倍;而对于采用波长为632.8nm时所计算的二聚体,其最大增强因子比单个粒子的最大增强因子获得更多增大,其为106之多;即便对于增强效应较小的325hill波长激发光,理论上仍计算出间隔2nnl的二聚体体系获得最大增强因子比单个粒子最大增强因子大了100多倍。由此,我们可以直观得出一个结论,对于间隔2nm的二聚体体系,由于邻近粒子之间的近场耦合作用,导致在粒子最靠近的间隔处,即在SERS增强的热点处,可以产生很强的表面等离子体共振增强效应,使得此时的电场增强比起单粒子体系有2个或更大的数量级的增强。因此我们可以知道在表面等离子光学和SERS光谱中纳米粒子之间的耦合效应对谱学信号的贡献极为重要,对发展高检测灵敏度技术起着关键性的作用。164l●l2l08642Oilll。。jDialerer/ni-。。j毒图4.1在325hill激发线下,金单纳米粒子和间隔2nm二聚体的最大电场增强值的比较图。Fig.4.13D-FDTDsimulationcomparisonofthemaximumelectricfieldenhancementbetweensinglegoldnanoparticleanddimerswith2laserexcitation11131gapunder325nln厦门大学理学硕士论文三维时域有限差分法对金SERS基底电磁场增强的初步模拟表4.1金单纳米粒子和间隔2nnl二聚体的最大电场增强因子波长(舳)325单粒子电场增强因子2.34×102间隔2mn二聚体电场增强因子4.44×104632.83.21×1032.03×1097852.42×1037.52×108050,100150200250:。Diameter/n=,,,_一一图4.2在632.8nnl激发线下,金单纳米粒子和间隔2衄二聚体的最大电场增强值的比较图。Fig.4.23D—FDTDsimulationcomparisonofthemaximumelectricfieldenhancementbetweensinglegoldnanoparticleanddimffrswith2mngapunder632.8laserexcitation.nnl厦门大学理学硕士论文37第四章耦合、波长等因素对金纳米粒子SELLS活性的影响,1l050100150200250,,:Ditmeter/na2,ti谚‘ji,,t≯图4.3在78511131激发线下,金单纳米粒子和间隔2nnl二聚体的最大电场增强值的比较图。Fig.4.33D—FDTDsimulationcomparisonofthemaximumelectricfieldenhancementbetweensinglegoldnanoparticleandlaserexcitation.dimers谢th2nnlgapunder785nln§4.1.2间隔分别为0nm、1nm、2nm和4nm的耦合二聚体以上为了计算的方便,我们仅用2衄的间隔计算耦合对电场增强的影响。事实上早有理论预计双粒子的体系,粒子的间距对SEI塔的增强有显著的影响。为了考虑这样的一个影响效应,我们开展了在632.8姗波长下粒子间距对SELLS增强影响的研究。在632.8衄激发线下,我们采用3D.FDTD方法模拟粒子尺寸介于20nnl到260nln的13个尺寸双金纳米粒子球,让两球之间的间隔分别为0nnl、l衄、2rim和4nm。计算模型与图34的插图类似。为了比较方便,我们将得到的四种不同间隔体系的计算结果作图于图4.4中。38厦门大学理学硕士论文=维时域有限差仆法对盘SERS基底电磁%镕%∞暂J步模拟目\>一=≈】一‘毫■日日图4.4在6328nm激发线F,闽隔分别为0rl/1]、1ilm、2nm和4nm的耦台二聚体热点处的最大电场增强值的比较图。Fig.4.43D—FDTDsimulationcomparisonofthemaximumelectricfieldenhancementofcouplingdimerswithdifferentgapssuchtheholspotunder6328nmlaserexcitationasOnm,1nm,2nm,and4nmat由图4.4可知,当相邻纳米粒了之间的间隔在数纳米蚍内,’可隔越小,纳米粒子之问的近场耦台效应越强(这个情况将在下个计算体系得到更详细的解释)。但当J旬隔为0nm时,粒子之间的电场强度比间隔为1nm的系列的电场强度笺小,明显有所降低。这是凼为当粒子紧靠在起州,粒子问的电荷交换易于发生,在两个纳米粒了之间不易形成偶极层,粒子之间耦合效应降低,从而使得表面等离子体共振增强效应减弱,导致基底的SERS活性F降。在以上所计算的四个系列当中,计算结果表明间隔为lrtrn的积粒子对系列的电磁场增强最强。从图中还町以看出,当n】j隔为1rim时,直径为200nm的纳米粒子产生的电场增强值最强,这与上章分析的间隔为2nm体系巾粒径为I10nm粒子的增强效应最握不同。对j。Ⅶ隔lnm这尺度的实验验ijF具有‘定的难度,但是需要特Ⅲ¨★{4#硕in£39第四章耦合、波长等因素对金纳米粒子SERS活性的影响别指出:当间隔为1nlTl时,间隔之处的局域光电场增强机理可能存在一定的量子效应,经典电磁场理论能否描述该情形下的光散射现象还有待更进一步的实验和理论研究。§4.1.3间隔不断变化的耦合双纳米粒子体系由于实验上,在632.8nrll入射光激发下,在组装的基底表面上得到最强的增强体系是处于120.135nlTl的纳米粒子。为了和实验结果比对,我们采用了632.8nn'l入射光和直径为120nm的双金纳米粒子体系,系统考察了两金纳米粒子之间的距离变化对其SERS增强的影响。计算模型与图3-4的插图类似。当这两个纳米粒子之间的间隔为0nn3时,两粒子之间热点处的电场值为148.26V/m,其增强因子为4.8×108;当两金纳米粒子间隔为lnnl时,此时两粒子之间最强点的电场值为401.93V/m,对应的增强因子可达到2.6×1010。若将间隔增加到2nm时,热点处的增强因子减小为1.5×109,相比间隔lnnl体系的增强因子下降了一个数量级。当间隔进一步增大时,热点处的电场值则发生迅速的降低。从前面的计算结果可知,单个金纳米粒子在120nIll时最强点电场值为7.52V/m。当间隔为120nm时,最强点电场值仅为7.58V/m,与单个金球相比,可知此时两个金球之间的近场SPR耦合效应可忽略不计,相当于单个金球时的情形。图4.5和图4.6是两个球形金纳米粒子体系热点处的最强电场增强值随粒子之间的间隔变化的关系图。表4.2是间隔不断变化的耦合二聚体热点处的最大电场增强值和对应的增强因子。我们的计算结果表明,随着间隔的增大,两粒子之间的耦合增强急速地减小。当间隔增大到大于球直径大小时,粒子间的耦合作用几乎为0,可以忽略不计。通过该结果呈现的曲线,我们可以预计如果进一步减小两球之间的距离(比如直至O.5nrn),电场的增强值还有可能更大。当然如果出现电荷交换,也可能出现上面提到的减小的可能。在此距离下,计算中必须选取更小的Yee元胞,将极大地增加计算的负荷,从而对计算机的要求更高,也将需要更大量的时间。同时也可能在极小的间隔情况下,经典电磁场理论是否适用,还需要进一步探讨。40厦门大学理学硕士论文三维时域有限差分法对金SERS基底电磁场增强的初步模拟表4.2间隔不断变化的耦合二聚体热点处的最大电场增强值和对应的增强因子Gap(m)E(V/m)对应的增强因子0l23456148.26401.93197.96131.4699.08579.53666.6594.8x1082.6x10101.5x1093.0x1089.6x1074.0x1072.0x107Gap(nm)E(V/m)对应的增强因子8lO122030406050.69641.19534.91122.58616.52413.56610.7366.6x1062.9x1061.5x1062.6x1057.5×1043.4x1041.3x104Gap(nm)E(V/m)对应的增强因子80100120140160单粒子7.52399.41798.66388.17587.83547.58157.9×1035.6×1034.5×1033.8x1033.3x1033.2x103633-2Au-GapXnm-D120-.E(v/m)-Ga.p(nm)4504003503002502001501005000。4,~81220Gap/nm图4.5在632.8nln激发线下,间隔不断变化的耦合二聚体在热点处的最大电场增强值的比较图(图中最大间隔为20am)。Fig.4.53D-FDTDsimulationcompadsonofthemaxilllulnelectricfieldenhancement厦门大学理学硕士论文4l第四章耦合、波长等因素对金纳米粒子SERS活性的影响ofcouplingdimerswithvariousdistancesatthehotspotunder632.8liralaserexcitation(withthelargestgap20rim).633-2Au-Ga.pXnm-D120:E(v/-)-C,ap(nm)4∞4∞3裾3∞2∞2∞1l的∞弱o%O40Cap80120jfjl60_i强.j,|.j图4.6在632.8nln激发线下,间隔不断变化的耦合二聚体在热点处的最大电场增强值的比较图(图中最大间隔为160rim)。Fig.4.63D-FDTDsimulationcomparisonofthemaximumelectricfieldenhancementofcouplingdimerswithvariousdistancesatthehotspotunder632.8ELmlaserexcitation(withthelargestgap160hm).§4.1.4间隔不断变化的耦合三纳米粒子体系事实上SERS实验中,采用的基底表面上通常都具有高密度的金纳米球。为了考虑这样的体系,我们进一步模拟了更多粒子耦合的体系。在632.811111入射光下,我们来模拟第三种纳米粒子的耦合体系,即固定2衄间隔的两个金球和在他们球心连线的垂直平分线上的第三个金球组成的体系。我们来考察第三个金球对两固定金球的球心连线的中心点的增强效应的影响及整个体系热点处的42厦门大学理学硕士论文二%时域有m差"挂对金SERS基底电磁%增%的韧步模拟SERS增强变化情况。二个金球直径均为80nm,其中两个金球之问的间隔吲定为2mn不坐,第一二个金球的球心在付1+这两个球心连线的垂直甲分线r移动,计算模型见划47。我们计算时采用r波长为6328nm的入射光,沿着垂直r|二球心所在平商的方的中心连线方向即同定金球的情M.金球球心连接线段Y图4.7在6328nm激发线r,间隔不断变化的耦台二纳米粒了体系的¨箅模型及叫隔为100rim时的电场增强分布幽。入射光沿z轴万向,光电场矢量沿Y轴力向振动。Fig.4.7Calculationmodelofcouplingthreenanopanic]eswithvariollsdistancesandenhancedelectricfielddistributionwith1【)011113distanceunder6328rimzlaserexcitationThedirectionofincidentlightisofthefieldvectorisalongYaxisaxisandthepolarization第四章耦合、波长等因素对金纳米粒子SERS活性的影响由图4.8我们可以看出,当第三个金球与两固定金球紧挨着时,这时h为68.70nnl,此时第三个金球对两固定金球球心连线中心点的影响是最小的;这是因为当纳米粒子靠在一起时,第三个金球与两固定金球之间产生电荷交换使得纳米粒子之间的SPR效应降低了,而不能产生有效的热点。当h为70nm时,此时第三个金球与两固定金球各自的最小间隔约为1.12nlil,第三个金球对两固定金球球心连线中心点的影响相比紧挨着时变大。随着间隔的增大,这种影响会先减小,到达一个较低值,这时h约为80nin,这正好和金球直径相同大小(此时第三个金球与两固定金球各自的最小间隔约为9.89nm)。然后影响又开始有所变大,在h约为100nm时到达一个峰值,接着又开始下降,到h约为120nrn时,降到另一个最低值,这个值比前面的最低值要小。如果进一步增大h,增强将再次增大,但变化非常小,直至到第三金球在无穷远时的增强值。图4.9是耦合三粒子体系热点处的最强增强值与h的关系图。它的变化情形与图4.8类似。这个耦合体系的计算结果说明当第三个金球在超过金球直径的距离,它基本上对两个固定金球的影响相对比较小,如果超过两倍金球直径距离,就几乎没什么影响了。这个体系可以用来考察其它纳米粒子对已有基底上纳米粒子的影响情况。表4.3耦合三纳米粒子体系中两固定金球心连线中心点的电场增强值EffV/m)和体系热点处的最大电场增强值E2(V/m)h(m)EffV/m)E2(V/m)h(nm)EKV/m)E2(V/m)68.695挨着129.35708090100120143.07136.24137.OO137.24132.8l146.78161.01153.31154.08154.42149.63140160180200h无穷远(2Au)133.32133.7l133.96134.13137.33150.24150.70151.00151.2l154.88厦门大学理学硕士论文№¨域自m£"*"&SERSgRfUm%增性∞"#mmE\>帖们弘∞孙加GO80100120140160180200Z20h/nm图4.8在6328nm激发线下,耦台三纳米粒子体系巾两固定金球心连线cli心点的电场增强值随h距离变化的关系创。Fig.4.83D—FDTDsimulationofthecenterelectricfieldenhancementoflineconnectingtwoAuspheresinthecouplingthreenanopanieleswithvalloushdistancesunder6328rumlaserexcitation目\净6080100120j40160180200220h/皿厘1]大学日学硕L论245第口章耦台、渡K等目素对盘纳米粒7SERS插性的影响图4.9在6328nm激发线F,耦合二纳米粒子体系热点处的最大电场增强值随h距离变化的关系圈。themaximumelectricfieldenhancementoftheFig.4.93D.FDTDsimulationof8nmlasernanopagicleswithvarioushdistancesunder632coupl堍threeexcitation§42波长效应以往的实验和理论都表明,当纳米粒子之间的距离发生变化时,由于粒子z¨电磁场的耦合,将导致SPR共振波长位移,从而导致所计算的波长币是最忧波长。为了考虑波长效应,我们用FDTD模拟了三种波长325785rim、6328nm和nm的情况。二种波长的单粒子和积粒子情况的计算结果分别给在问一举标图E,以方便作比较,如图410和圈4lI所示。日\>50t00150200250DiaⅢetel"/am图4.10在325nm和785nm激教线下,金荦纳米粒子的最大电场增i11711、6328强值的比较图。Fig.4.103D-FDTDsimulationcomparisonofthemaximumelectricfield厦门^学理学砸士论文=镕时域有R差分法对盘SEllS基雇电磁场增强的初步模拟enhancementofsinglegoldnanoparticleunder325nm,6328nmand785nmlaserexcitalions当计算荦个金纳米粒子体系时,二种波长325ilm、6328nm和785nm各自对应SERS效应最强的纳米粒子的粒径分别为60nm、I20am和180rim,见图4】0。而当计算为积粒予体系时,三种波长325tim、6328nm和785rltrl各自对应SERS效应最强的纳米粒子的粒径分别为60nm、110rim和140riln,见罔411。该计算结果表明不管单粒子体系还是双粒子体系,随着激发光波长向长波长方向移动,即激发光红移时,能产生最强SERS增强效应的粒子的粒径也越大。脚川㈣㈤…啪舯∞们加。DaaⅢetcr/nm圈4.1l在325nm、6328nm和785run激发线下,金积纳米粒子热点处的最大电场增强值的比较图。Fig.4.113D-FDTDsimulationcomparisonofthemaximumeIectricfieldenhancement&twogoldnanoparticlesatthehotspotunder325nm,6328nrriand785rimlaserexcitations厦¨大学理学砸L论女第口章耦台、泼K等嘲索对☆纳米}上子SERS活性∞影%§43UV-SERS效应用前在已报道的所有SERS实验中,所采用的激发线基奉r都集中在可见光或近红外医。这主要足SEItG活性强的币族金属纳米结构在町见和红外光区具有强的增强效膻,但在紫外区却难以观测到增强拉曼光谱。我们采崩3D.FDTD模拟了在325nm的激发线下球形金纳米粒了的电场增强情况。为了和实际体系可比,在该体系的模拟中,我们旧样采川双村子体系。粒子模型以及入射光的方向、偏振等均与图34插图相同,但会作为色散型材料其介电函数随着频率发生快速的变化,园而我们征FDTD计算中所需要的静态相对介电常数、无穷丈频率下的相对介电常数、电导率及弛障时间分别相麻调整为一29900、9012、28753×10+S/m及93缸。得到的电场增强值随尺寸变化的关系如幽412所示。42O864厦fJ^学理学硕im女三维时域有限差分法对金SERS基底电磁场增强的初步模拟从图4.12中可以看出,当金纳米粒子的粒径为60finl时,具有最大SERS增强,最大SERS增强因子约为104。然而,如果考虑到平均效应,仅有2个数量级左右的增强[10】。如此低的SELLS增强因子使得在实验上很难在金纳米粒子基底上得到探针分子相关的SERS光谱峰。这说明金纳米粒子在紫外光激发下无明显SERS增强效应,这主要是由于紫外光激发引起的金的带间跃迁吸收,从而导致在该激发光区不能有效地激发表面等离子体共振【ll】,表面光电场很弱。另一方面,由于目前拉曼谱仪在紫外光区的检测性能远低于可见光区(如光通量,CCD量子收集效率,透镜收集效率等),造成检测Uv拉曼信号强度降低,故实验上在Uv光区难以获得金纳米粒子的UV-SERS信号。本章小结本节通过三维时域有限差分法对金纳米粒子球的几个体系进行模拟,定量研究了近场耦合、激发光波长等因素对金纳米基底的SERS活性的影响。研究结果表明,邻近粒子之间的近场耦合效应将对金纳米结构SERS的电磁场增强起关键性作用。当纳米粒子之间存在数纳米的间隔时将产生很强的局域电磁场增强,形成SERS增强的热点。当粒子紧靠在一起时由于粒子间的电荷交换使得表面等离子体共振增强效应减弱,导致基底的SERS活性下降。随着纳米粒子之间间隔的增大,局域电磁场急速下降。当间隔达到纳米粒子本身大小时,粒子之间的耦合效应可忽略不计。对激发光波长与SERS增强效应的关联的研究表明,随着波长的红移,能产生最强SERS增强效应的粒子的粒径也越大。本章还对Au纳米粒子在紫外区的SELLS增强特性进行了初步的理论分析。由于紫外光激发引起的金的带间跃迁导致不能有效地激发表面等离子体共振,且目前拉曼谱仪在紫外光区的检测灵敏度远低于可见光区,故实验上在UV光区难以获得金纳米粒子的UV-SERS信号。厦门大学理学硕士论文49第四章耦合、波长等因素对金纳米粒子SEP,S活性的影响参考文献【l】NieS,EmorySE.Probingsinglemoleculesandsinglenanoparticlesby102-1106.surface-enhancedRalnanscattering.【J】.Science.1997,275(5303):l【2】KneippKWangYKneippH,PerelmanLtItzkanI,DasariRRFeldMS.Singlemoleculedetectionusingsurface—enhancedRamanPhys.Rev.Lett.1997,78(9):1667-1670.scattering(SERS).阴.【3】MichaelsAM,JiangJ,BrusL.Xgnanocrystaljunctionsasthesiteforsurface—enhancedRamanscatteringofsinglerhodamine6Gmolecules.阴.ZPhys.Chem.B.2000,104(50):11965-11971.【4】4BosnickKA,JiangJ'BrusLE.FluctuationsOilandlocalsymmetryinsingle—moleculerhodamine6GRamanscatteringsilvernanocrystalaggregates.阴.ZPhys.Chem.B.2002,106(33):8096--8099.【5】FutamataM.sin#moleculesensitivityinSERS:importanceofjunctionofadjacentAgnanoparticles.阴.FaradayDiscuss.2006,132:45-61.EJ,Kall[6】XuH,BjemeldMoleculesby4357-4360.M,BorjessonL.SpectroscopyofSingleHemoglobinSurfaceEnhancedRamanScattering.叨.Phys.Rev.Left.1999,83:【7】XuH,AizpuruaJ'KallM,ApellpElectromagneticcontributionstosingle-moleculesensitivityinsurface—enhancedRamanscattering.【J】.Phys.Rev.E.2000,62:4318-4324.【8】RenB,LinXF’YangZL,LiuSurface-erthancedRalnanGK,ArocaRF,MaoBW:TianZQ.scatteringintheultravioletspectralregion"UV-SERSonrhodiumandrutheniumelectrodes.【J】.ZAm.Chem。Soc.2003,125:9598—毋599.【9】DoerferT'SchmittM,PoppJ.Deep-UVsurface-enhancedRamanscattering.叨.ZRaman.Spectrosc.2007,38(11):1379-1382.[10]崔丽.过渡金属纳米结构的构筑及其紫外光激发的表面增强拉曼散射效应厦门大学理学硕士论文三维时域有限差分法对金SERS基底电磁场增强的初步模拟研究.[D].厦门大学,博士论文,2008.【11]TianZQ,YangzL,RenB,WuDY.SERSfromtransitionmetalsandexcitedbyultravioletlightinSurface—EnhancedRamanScattering.阴.Top.Appl.Phys.2006,103:125~147.厦门大学理学硕士论文51总结与展望总结与展望SERS的增强机理及实验体系都非常复杂,目前理论和实验两方面很难进行严格的定量对比分析,这是SERS机理长期存在争论的最主要原因之一。本论文通过对球形金纳米粒子的SERS活性进行研究,理论模拟与实验结果的一致性从一定程度证实了电磁场增强是金基底SERS活性的决定性因素。在本论文工作的基础上,我认为还有待继续开展以下几方面工作来进一步推动SERS增强机理的研究:1.SERS受粒子的材料、尺寸、形貌、介电环境、激发光波长及粒子聚合状态等很多因素的影响。随着纳米合成及表征技术的发展,以后应进一步对规则的非球形粒子的SERS活性展开系统的理论和实验研究。如可以设计纳米椭球、纳米棒、纳米五角形体等不同形状的粒子基底来进行研究,并在理论模拟中考虑到粒子所处介电环境因素所带来的影响。2.目前的计算模型仅考虑到纳米粒子单层铺展在玻碳或其它基底上情况。事实上,粒子在很多情况下处在空间三维分布的状态。在计算条件允许的情况下,以后应该对三维多粒子聚合体的粒子体系进行研究。3.本论文仅仅针对325nm,633nm及785nm少数几个波长对金粒子的SERS活性进行了研究。事实上,不同的SERS体系的SPR区间可能囊括从紫外到红外很宽的波长范围,上述提到的几条激发线很难正好处在SPR激发的最佳范围。因此,以后针对特定的实验体系,应进行SERS增强的波长扫描研究,针对实验从理论上来寻找最优的激发光波长来尽可能提高SERS的增强因子。4.也可与将来的实验更紧密地结合,结合更有效来的理论模型进行理论计算,解释实验上观测的现象。厦门大学理学硕士论文53作者在硕士期间发表的论文作者在硕士期间发表的论文正式论文1.三维时域有限差分法计算金纳米粒子尺寸与SERS活性的关联.奎厦羞,方萍萍,杨志林,黄文达,吴德印,任斌,田中群,光谱学与光谱分析,2008,印刷中.2.OptimizationofSERSActivitiesofGoldNanoparticlesandCore—ShellNanoparticlesbyControllingSizePing-PingandShellThickness.Fang,Jian-FengLi,Zhi—LinYang,Li=丛宝ibi,BinRen,Zhong-QunTian,J.RamanSpectro.2008,39:1679-1687.3.金纳米粒子的消光特性研究奎匾差,李秀燕,林钧锋,杨志林,周海光,福光技术,2008,30:61“4.致谢语致谢语值此论文撰写结束之季,我要衷心地感谢指导老师黄文达教授、周海光教授和杨志林副教授等的热情关怀和悉心指导!特别感谢周老师讲授了有关光学专业方面的相关知识,并安排我到化学化工学院田中群院士的研究组开展论文工作,使我万分荣幸地来到团结向上、充满活力的科研团队中来。在此,我也更要特别地感谢这个研究组的田中群院士、任斌教授、吴德印教授和杨志林副教授,我的硕士学位研究论文完全是在这几位老师的悉心指导下完成的,该论文的选题与构思、撰写和修改,无不凝聚着几位老师的心血和精力!几位老师以其严谨求实的治学态度、热情饱满的敬业精神、孜孜以求的工作作风及积极进取的创新意识影响我;以渊博的科学知识、开阔的国际视野、丰富的研究经验及敏锐的思维方式启迪我,使我认识到从事科研工作的意义和价值。特别需要强调的是几位教授还从生活以及为人处世上为学生着想,他们的言传身教为我树立了如何为人的榜样。值此论文完成之际,学生谨向他们表示诚挚的感谢和深深的敬意!特别感谢化学化工学院毛秉伟教授、颜佳伟副教授、汤儆副教授等对我在论文工作方面的的关心及热情的帮助,他们为我jlr页N完成论文提供了大量的具有参考性价值的许多宝贵意见。也十分感谢胡文云老师及物理与机电工程学院的徐剑芳工程师、陈谋智副教授、骆万发副教授、徐广海实验师、赖志南实验师等在很多方面给予的帮助。在此还要特别感谢化学化工学院方萍萍同学,为我提供了实验数据支持及真诚的帮助。还要感谢自我进入化学化工学院表面增强拉曼光谱研究组以来给予过我各种帮助的同学王翔、崔丽、田向东、黄逸凡、陈招斌、庄目德、刘郑、李剑锋、周小顺、范凤茹、田景华、崔颜、段赛、连小兵、傅永春、王永春、孙春风、江庆宁、江洋、汝英明、高敏侠、苏育专、林秀梅、丁松园、魏奕民、汪安、梁55致谢语晓静、曾智聪、柯慧贤、杨扬、尹秉胜、张海明、戴可、朱凤、刘秀敏、刘玲、刘德宇、房晶焱等所有同学。化学化工学院表面增强拉曼光谱研究组不仅是一个具有创新意识和创新能力并重的科研平台,更是一个优秀人才成长的“生态空间”,这里的每一个人都热心真诚、工作认真,把整个实验室营造得象一个温暖的大家庭。在这里,我同样要对该研究组致以衷心的感谢!最后我要感谢一直对我全力支持的父母亲、我的兄弟姐妹。特别感谢我们家的大、小“土人"。“小土人”黄炎经常不经意间的问寒问暖,让我深感幸福,也深感对其照顾不周的歉意。尤其我的“大土人’’黄开启先生,他既当爹又当妈,全力照顾好“小土人”,让我无后顾之忧地开展学位论文的研究工作,更感谢他一直地鼓励和督促,帮助我度过学习中的困难阶段。也要特别感谢所有关心、支持、帮助过我的良师益友!李丽美迳启2008年11月8日三维时域有限差分法对金SERS基底电磁场增强的初步模拟
作者:
学位授予单位:
李丽美厦门大学
1. 李亚琴 纳米微球-薄膜金属结构表面拉曼散射电磁增强数值模拟初步研究[学位论文]20092. 王钰 UHV-CVD系统自组装生长Si基Ge量子点[学位论文]2007
3. 刘静宜 量子布雷顿制冷循环的性能特性及其优化分析[学位论文]20074. 周志玉 Si衬底上Ge/Si岛的有序可控生长与表征[学位论文]2008
引用本文格式:李丽美 三维时域有限差分法对金SERS基底电磁场增强的初步模拟[学位论文]硕士 2008
会计
会计从业资格考试《会计基础》 全真模拟预测试卷(二)
一、单项选择题(本类题共20题,每小题1分,共20分。每小题备选答案中,只有一 个符合题意的正确答案,多选、错选、不选均不得分) 1.会计的本质是( )。 A.核算活动 B.管理活动 C.监督活动 D.经济活动
2.通过银行收到销货款 62 000 元,其中属于上月应收 12 000 元,本月应收 40 000 元,预 收下月 10 000 元。在权责发生制下,本月的收入应为( )元。
A.50 000
B.62 000 C.40 000 D.52 000
3.会计要素是对( )的基本分类。
A.会计核算 B.会计对象 C.会计主体 D.会计科目
4.“预付账款”科目按其所归属的会计要素不同,属于( )类科目。 A.资产 B.负债 C.所有者权益 D.成本
5.企业所有者权益在数量上等于( )。
A.企业流动负债减去长期负债后的差额 B.企业流动资产减去流动负债后的差额 C.企业全部资产减去全部负债后的余额 D.企业长期负债减去流动负债后的余额 6.企业以银行存款偿还债务,表现为( )。
A.一项资产增加,另一项资产减少 B.一项资产减少,另一项负债减少 C.一项负债增加,另一项负债减少 D.一项资产增加,另一项负债增加 7.以下各项中,不属于原始凭证所必须具备的基本内容的是( )。 A.凭证名称、填制日期和编号 B.经济业务内容摘要 C.对应的记账凭证号数 D.填制、经办人员的签字、盖章 8.将现金送存银行,会计人员应填制的记账凭证是( )。 A.现金付款凭证 B.转账凭证
C.银行收款凭证 D.银行收款凭证和现金付款凭证 9.现金日记账和银行存款日记账应该采用( )。
A.订本式账簿 B.三栏式账簿 C.卡片式账簿 D.活页式账簿 10.下列选项中,不属于账账核对范畴的是( )。
A.总分类账簿有关账户的余额核对 B.总分类账簿与所属明细分类账簿核对
C.总分类账簿与序时账簿核对 D.各项财产物资账面余额与实有数额之间的核对 11.关于记账凭证账务处理程序,下列说法不正确的是( )。 A.根据记账凭证逐笔登记总分类账,是最基本的账务处理程序
B.简单明了,易于理解,总分类账可以较详细地反映经济业务的发生情况 C.登记总分类账的工作量较大
D.适用于规模较大、经济业务量较多的单位
12.在科目汇总表账务处理程序下,记账凭证不可以用来( )。 A.登记明细分类账 B.登记总分类账 C.登记现金日记账 D.编制科目汇总表
13.下列不属于企业与银行之间未达账项的是( )。
A.企业存入银行的款项,已经作为本单位银行存款的增加登记账,而银行尚未登记入账
B.企业开出支票从银行存款中支付款项,企业已经作为本单位银行存款的减少登记入账, 银行已经付款和记账 C.银行代企业收取的款项,银行已经作为企业银行存款的增加记账,而企业因未收到有关 凭证,尚未登记入账 D.银行代企业支付的款项,银行已经作为企业银行存款的减少登记入账,而企业因未收到 有关凭证,尚未登记入账 14.盈亏的固定资产应该通过( )科目核算。 A.“固定资产清理” B.“待处理财产损溢” C.“以前年度损益调整” D.“材料成本差异” 15.资产负债表的作用是反映企业( )。
会计
会计
A.某一时期的经营成果 B.某一时期的财务状况 C.某一时点的经营成果 D.某一时点的财务状况 16.填制资产负债表“存货”项目的主要依据不包括( )。 A.原材料 B.生产成本 C.工程物资 D.存货跌价准备 17.根据《会计档案管理办法》,各种明细账、日记账的保管期限为( )。 A.5 年 B.10 年 C.15 年 D.25 年
18.关于会计档案的销毁,下列说法正确的是( )。
A.单位所有的会计档案均不得销毁 B.会计档案在保管期满后,可以直接销毁 C.对于保管期满但尚未结清的债权债务的原始凭证不得销毁 D.国家财政部门销毁会计档案可以不派人监销 19.下列各项中,不属于一般纳税人存货成本的是( )。 A.商品的买价 B.商品的(取得专用) C.商品的消费税 D.商品的运输费
20.某企业 2012 年 3 月份发生的费用有:计提车间用固定资产折旧 10 万元,发生车间管理
人员工资 40 万元,支付广告费用 30 万元,计提短期借款利息 20 万元,支付劳动保险费 10 万元。则该企业当期的期间费用总额为( )万元。 A.50B.60C.100D.110
二、多项选择题(本类题共20题,每小题2分,共40分。每小题备选答案中,有两个 或两个以上符合题意的正确答案,多选、少选、错选、不选均不得分) 1.下列各项,属于会计核算方法的有( )。 A.设置会计科目和账户 B.复式记账 C.成本计算 D.财产清查 2.资金运动的内容包括( )。
A.资金的投入 B.资金的循环与周转 C.资金的退出 D.资金的积累 3.下列项目中,属于流动资产的有( )。 A.库存现金 B.存货 C.银行存款 D.交易性金融资产
4.关于总分类会计科目与明细分类会计科目表述正确的是( )。 A.总分类会计科目详细地反映会计对象的具体内容 B.总分类会计科目对明细分类会计科目具有控制作用 C.明细分类会计科目概括地反映会计对象的具体内容 D.明细分类会计科目是对总分类会计科目的补充和说明 5.会计科目设置原则包括( )。
A.合法性 B.相关性 C.实用性 D.统一性 6.经济业务的类型包括( )。
A.引起资产与权益同时增加的业务 B.引起资产与权益同时减少的业务
C.引起资产内部项目有增有减,总额不变的业务 D.引起权益内部项目有增有减,总额不变的业务 7.试算平衡表中,试算平衡的公式有( )。
A.借方科目金额=贷方科目金额 B.借方期末余额=借方期初余额+本期借方发生额-本期贷方发生额
C.全部账户借方发生额合计=全部账户贷方发生额合计 D.全部账户借方余额合计=全部账户贷方余额合计 8.下列各项中,属于自制原始凭证的包括( )。 A.借款单 B.领料单 C.工资结算汇总表 D.材料请购单
9.记账凭证按与货币收付业务是否有关,可分为( )。 A.汇总记账凭证 B.收款凭证 C.付款凭证 D.转账凭证 10.下列说法错误的是( )。
A.现金日记账采用数量金额式账簿 B.产成品明细账采用数量金额式账簿 C.生产成本明细账采用三栏式账簿 D.制造费用明细账采用多栏式账簿 11.账账核对的内容包括( )。
A.总账与所属明细账之间的核对 B.现金、银行存款日记账与总账中的现金、银行存款账的核对
C.银行存款日记账与银行对账单的核对 D.总账账户借方发生额及余额与贷方发生额及余额的核对 12.各种账务处理程序的相同之处是( )。
会计
会计
A.根据原始凭证编制汇总原始凭证
B.根据原始凭证、汇总原始凭证和记账凭证,登记各种明细分类账 C.根据收款凭证和付款凭证登记现金、银行存款日记账 D.根据总账和明细账编制会计报表
13.下列可以简化登记总账工作量的会计核算组织程序有( )。 A.记账凭证核算组织程序 B.原始凭证核算组织程序
C.科目汇总表核算组织程序 D.汇总记账凭证核算组织程序 14 下列情况中会形成未达账项的有( )。
A.企业收到支票存入银行,并已记银行存款增加,银行尚未收款入账 B.银行代企业支付电费,银行已付款入账,企业未付款入账
C.企业开出一张支票支付购料款,并记银行存款减少,银行未接到支票
D.某单位汇给企业货款,银行收款入账后已将收款通知交付企业,企业已做收款入账 15.下列项目可以采用实地盘点法的有( )。
A.银行存款 B.固定资产 C.应收账款 D.库存现金 16 利润表中的“营业成本”项目填列的依据有( )。 A.“营业外支出”发生额 B.“主营业务成本”发生额 C.“其他业务成本”发生额 D.“营业税金及附加”发生额 17.资产负债表中的“货币资金”项目包括( )。 A.银行存款 B.库存现金
C.其他货币资金 D.应收票据
18.下列关于会计档案的销毁的说法正确的是( )。
A.需要销毁的会计档案应当编制会计档案销毁清册 B.单位负责人应在会计档案销毁清册上签署意见 C.销毁时,应由单位档案机构和会计机构共同派员监销 D.销毁后,监销人要在销毁清册上签名盖章 19.某公司于2010年6月5日从二级证券市场购买A公司股票50 000股,每股成交 价为9元,6月30日该股票收盘价为10元,公司决定继续持有,但不超过2010年底。 6月30日,下列账务处理错误的是( )。
A.进行备忘登记,但不做任何账务处理 B.借:交易性金融资产——公允价值变动50 000 贷:公允价值变动损益50 000
C.借:交易性金融资产——公允价值变动50 000 贷:投资收益50 000 D.借:应收股利50 000 贷:投资收益5 0000
20.下列各项中,应纳入应付职工薪酬核算的有( )。 A.工会经费 B.职工养老保险费 C.职工住房公积金 D.辞退福利
三、判断题(本类题共20题,每小题1分,共20分。对于下列说法,认为正确的打“√”, 错误的打“×”。不答、错答不得分也不扣分)
1.会计的基本职能是会计核算和会计监督,会计监督是首要职能。( )
2.由于有了持续经营这个会计核算的基本前提,才产生了当期与其他期间的区别,从而出 现了权责发生制与收付实现制的区别。( )
3.企业期间费用包括制造费用、销售费用、管理费用和财务费用。( )
4.会计科目是对会计对象的具体内容进行分类的,它既有分类的名称,又有一定的格式。( ) 5.一项经济业务的发生,没有影响资产总额,是因为资产与负债项目增加或减少同一金额。 ( )
6.一般地讲,总分类账户要根据明细分类账户来登记,这样才有利于保证总分类账户与明 细分类账户的一致性。( )
7.在会计核算中,每项经济业务的发生或完成,原则上都要以会计凭证为核算依据,但个 别经济业务除外。( )
8.原始凭证填制过程中,大写金额到元或角为止的,后面要写“整”或“正”字,有分的, 不写“整”或“正”字。( )
9.使用订本账时,要为每一账户预留若干空白账页。( )
会计
会计
10.与会计科目的分类相对应,账户也分为总分类账户和明细分类账户。( ) 11.记账凭证账务处理程序,适用于规模较大的经济业务较复杂的企业。( ) 12.汇总收款凭证是按贷方科目设置、借方科目归类,定期汇总,按月编制的。( ) 13.对仓库中的所有存货进行盘点属于全面清查。( )
14.未达账项会造成账实不符,并可能形成错账,因此要及时进行相应的账务调整。( )
15.财务报告的目的是为了向财务报告使用者提供会计信息及反映企业管理层受托责任履行 情况。( )
16.业务收支以外币为主的单位,也可以选择某种外币作为记账本位币,并按照记账本位币 编制财务会计报告。( )
17.财务报告类会计档案包括月度、季度、年度财务报表及其附表、附注,不包括文字说明。 ( )
18.当年形成的会计档案,在会计年度终了后,可暂时由本单位会计机构保管 1 年。( ) 19.“累计折旧”账户是资产类账户,所以计提折旧应当记入该账户的借方。( ) 20.根据我国企业会计制度的规定,企业的应收账款应按净价法确认。( )
四、计算分析题
1.资料:湖南某公司 2013 年 3 月上旬发生下列部分经济业务:
(1)5 日财务科王明因业务需要到西安出差,经领导同意预借其差旅费,开出现金支票 5 000 元付讫。 (2)11 日财务科王明出差回来,报销差旅费 4 800 元,经审核无误同意报销,同时退回现 金 200 元。
(3)假如,11 日财务科王明出差回来,报销差旅费 5100 元,经审核无误同意报销,同时 补付现金 100 元。 (二)要求根据以下资料,对以下 5 个问题分别作出正确的选择。
(1)王明预借差旅费时应填制一张付款凭证,涉及的会计科目应为( )。 A.管理费用 B.其他应收款 C.库存现金 D.银行存款
(2)王明报销差旅费 4 800 元时应填制一张转账凭证,涉及的会计科目应为( )。 A.管理费用 B.其他应收款 C.库存现金 D.财务费用
(3)王明报销差旅费 4 800 元时还应填制一张收款凭证,涉及的会计科目应为( )。 A.财务费用 B.其他应收款 C.库存现金 D.现金
(4)王明报销差旅费 5 100 元时应填制一张转账凭证,涉及的会计科目应为( )。 A.管理费用 B.其他应收款 C.库存现金 D.财务费用
(5)王明报销差旅费 5 100 元时还应填制一张付款凭证,涉及的会计科目应为( )。 A.管理费用 B.其他应收款 C.库存现金 D.现金
2.资料:湖南某公司 2013 年 6 月份发生下列部分经济业务:
(1)开出现金支票 5 000 元,预付厂部办公室主任差旅费。记账凭证上编制的会计分录如 下: 借:管理费用 5 000 贷:库存现金 5 000
并且在登记账簿时,将“管理费用”和“库存现金”账户的金额登记为 500 元。
(2)用银行存款归还前欠某单位货款 32 000 元。记账凭证上编制的会计分录如下,并据以 登 记入账: 借:应付账款 23 000 贷:银行存款 23 000
(3)计提车间固定资产折旧 5 000 元。记账凭证上编制会计分录如下并据以登记入账: 借:制造费用 50 000 贷:累计折旧 50 000
要求:根据以下资料,对以下 5 个问题分别作出正确的选择。
(1)对经济业务(1)所出现的错误,应采用的错账更正方法是( )。 A.划线更正法 B.红字更正法 C.补充登记法 D.任意更正法
(2)对经济业务(1)如果用红字更正法更正,在更正时,先用红字金额填制一张与原记账 凭证完全相同的记账凭证,以示注销原记账凭证,然后用蓝字金额填制一张正确的记账凭证, 并据以登记入账。其正确的记账凭证所涉及的会计科目应为( )。
A.管理费用 B.其他应收款 C.库存现金 D.银行存款
(3)对经济业务(2)所出现的错误,应采用的错账更正方法是( )。
会计
会计
A.划线更正法 B.红字更正法 C.补充登记法 D.任意更正法 (4)对经济业务(2)进行更正,其记账凭证上所涉及的金额应为( A. 32 000 B.23 000 C.红字 9 000 D.蓝字 9 000
(5)对经济业务(3)进行更正,其记账凭证上所涉及的金额应为( A.5 000 B.50 000 C.红字 45 000 D.蓝字 45 000
会计
)元。 )元。
会计
会计从业资格考试《会计基础》全真模拟预测试卷(二) 参及解析
一、单项选择题 1.【答案】B。解析:会计的本质就是一项经济管理活动,它属于管理范畴。 2.【答案】C。解析:本题考查的考点是权责发生制原则。根据权责发生制原则,本月的收 入即为本月应收款 40 000 元,上月应收款 12 000 元已经确认为上月的收入,本期确认收款 即可;预收款确认为“预收账款”,于下月发出商品满足收入确认条件时确认为下月的收入。 故选 C。 3.【答案】B。解析:根据会计要素的定义,会计要素是对会计对象进行的基本分类,是会 计核算对象的具体化。 4.【答案】A。解析:“预付账款”属于资产类科目,它会导致经济利益流入企业。 5.【答案】C。解析:本题主要考察的考点是:所有者权益的定义。所有者权益是指企业资 产扣除负债后由所有者享有的剩余权益。故选 C。 6.【答案】B。解析:企业以银行存款偿还债务这一经济业务,会使企业银行存款减少,负 债减少,会导致一项资产减少,另一项负债减少 ,故选择 B。 7.【答案】C。解析:原始凭证所必须具备的基本内容包括:凭证名称、填制日期和编号、 经济业务内容摘要、填制、经办人员的签字、盖章。 8.【答案】A。解析:对于现金和银行存款之间相互划转的经济业务,即从银行提取现金, 或把现金存入银行的经济业务,都只编付款凭证,不编收款凭证,以避免重复记账。故答案 为 A。 9.【答案】A。解析:订本式账簿页数固定,不能增减抽换。适用于重要经济事项的记录, 如现金日记账和银行存款日记账都应该采用订本式账簿。故选 A。 10.【答案】D。解析:本题考查的考点是账账核对的内容。选项 A、B、C 都是账账核对的内 容,另外账账核对还包括明细分类账簿之间的核对。而选项 D 指的是账实核对。故选 D。 11.【答案】D。解析:记账凭证账务处理程序适用于规模较小、经济业务量较少的单位。 故选 D。
会计
会计
12.【答案】B。解析:本题考核科目汇总表账务处理程序的特点。在科目汇总表账务处理程 序下,可以根据记账凭证登记现金日记账、登记明细分类账和编制科目汇总表。 13.【答案】B。解析:未达账项是指由银行和企业之间入账时间的不一致造成一方已经入账, 而另一方尚未入账的款项。企业单位和银行之间的未达账项,有(l)企业已入账,但银行尚 未入账。包括:①企业送存银行的款项,企业已做存款增加入账,但银行尚未入账;②企业 开出支票或其他付款凭证,企业已作为存款减少入账,但银行尚未付款、未记账。(2)银行 已入账,但企业尚未入账。包括:①银行代企业收进的款项,银行已作为企业存款的增加入 账,但企业尚未收到通知,因而未入账;②银行代企业支付的款项,银行已作为企业存款的 减少入账,但企业尚未收到通知,因而未入账。故选 B。 14.【答案】B。解析:企业在财产清查中盘亏的固定资产,按盘亏固定资产的账面价值借 记“待处理财产损溢——待处理固定资产损溢”科目,按已计提的累计折旧,借记“累计折 旧”科目,按已计提的减值准备,借记“固定资产减值准备”科目,按固定资产原价,贷记 “固定资产”科目。 15.【答案】D.
16.【答案】C。解析:“存货”项目包括各种材料、商品、在产品、半成品、包装物及低值 易耗品、发出商品、委托代销商品等。本项目应根据“材料采购”、“原材料”、“包装物及低 值易耗品”、“周转材料”、“消耗性生产物资”、“库存商品”、“发出商品”、“委托加工物资”、 “生产成本”等科目的期末余额合计,减去“存货跌价准备”科目期末余额后的金额填列。 “工程物资”是的一级科目,不在“存货”项目中核算,故选 C。 17.【答案】C。解析:企业的明细账保管 15 年,普通日记账保管也是 15 年,其中现金和银 行存款日记账保管 25 年。 18.【答案】C。解析:本题考核会计档案的销毁。 19.【答案】B。解析:一般纳税人购进货物支付的符合条件的可以抵扣,不计 入存货成本。企业购货时所支付的运杂费等应计入存货的成本。故选 B。 20.【答案】B。解析:本题考核主要经济业务的核算。车间用固定资产折旧与车间管理人员 的工资应该记入“制造费用”,制造费用不属于企业的期间费用,所以不计算在内;支付广 告费记入“销售费用”;计提短期借款的利息记入“财务费用”;支付的劳动保险费记入“管 理费用 ”。 销售费用、管理费用与财务费用属于期间费用,则该企业当期的期间费用 =30+20+10=60(万元)。
二、多项选择题 1.【答案】ABCD。解析:会计核算的基本方法有七种:设置会计科目和账户、复式记账、 填制和审核会计凭证、登记账簿、成本计算、财产清查、编制会计报表。故答案为ABCD。 2.【答案】ABC。解析:资金的运动包括资金的投入、资金的循环与周转、资金的退出。 3.【答案】ABCD。解析:现金、存货、银行存款和交易性金融资产都属于流动资产。 4.【答案】BD。解析:总分类账户是对所属明细分类账户的总括,对其所属明细分类账户具 有统驭控制作用;明细分类账户是对其总分类账户的细分,对总分类账户具有补充说明作用。 5.【答案】ABC。解析:会计科目设置应当遵循以下原则:(1)合法性原则;(2)相关性原 则;(3)实用性原则。 6.【答案】ABCD。解析:各选项符合会计等式的恒等要求,故所有选项均正确。
7.【答案】CD。解析:试算平衡公式包括:全部账户借方发生额合计=全部账户贷方发生额 合计,全部账户的借方余额合计=全部账户的贷方余额合计。故答案为 CD。 8.【答案】ABC。解析:材料请购单不属于原始凭证。 9.【答案】BCD。解析:记账凭证按与货币收付业务是否有关,分为收款凭证、付款凭证、
会计
会计
转账凭证。因此 B、C、D 选项正确。 10.【答案】AC。解析:现金日记账采用三栏式账簿;生产成本明细账采用多栏式账簿。 11.【答案】AB。解析:选项 C 属于账实核对,选项 D 属于试算平衡。 12.【答案】ABCD。 13.【答案】CD。解析:科目汇总表核算组织程序和汇总记账凭证核算组织程序属于可以 简化登记总账工作量的会计核算组织程序。 14.【答案】ABC。解析:D 不属于未达账项,未达账项是指企业和银行之间,由于记账时 间不一致而发生的一方已入账,另一方未入账的事项。 15.【答案】BD。解析:往来款项的清查一般采用发函询证的方法进行核对。 16.【答案】BC。解析:利润表中的“营业成本”项目是当期“主营业务成本”的发生额与 “其他业务成本”的发生额之和。 17.【答案】ABC。解析:资产负债表中的“货币资金”项目包括库存现金、银行存款和其他 货币资金。 18.【答案】ABCD。解析:本题主要考察的考点是会计档案的销毁。会计档案保管期满需要 销毁的,由本单位档案机构提出销毁意见,编制会计档案销毁清册;单位负责人应当在会计 档案销毁清册上签署意见;销毁时,应由单位档案机构和会计机构共同派员监销;监销人在 销毁会计档案前,应当按照会计档案销毁清册所列内容要点核对所有销毁的会计档案,销毁 后,要在销毁清册上签名盖章,并向单位负责人报告。故全选。 19.【答案】ACD。 20.【答案】ABCD。解析:4 个选项均属于应付职工薪酬的核算范围。故选 ABCD。
三、判断题 1.【答案】×。解析:会计核算是首要职能。 2.【答案】×。解析:由于有了会计分期这个会计核算的基本前提,才产生了当期与其他期 间的区别,从而出现了权责发生制与收付实现制的区别。 3.【答案】×。解析:期间费用是指企业在生产经营过程中发生的,与产品生产活动没有直 接联系,属于某一时期耗用的费用,包括销售费用、管理费用和财务费用。而制造费用是指 企业为生产产品和提供劳务而发生的各项间接费用。 4.【答案】×。解析:会计科目是对会计对象的具体内容进行分类的,它只有分类的名称, 没有格式。 5.【答案】×。解析:会计恒等式为:资产=负债十所有者权益。一项经济业务的发生,没 有影响资产总额,是因为此项业务可能引起资产内部的一增一减,或是此项业务使负债项目 和所有者权益项目同增或同减同一金额。 6.【答案】×。解析:总分类账户和明细分类账户都是根据记账凭证登记的,两者是平行登 记的。 7.【答案】×。解析:任何单位对所发生的每一项经济业务都必须按照规定的程序和要求经 办,由经办业务的有关人员填制或取得会计凭证,没有例外。 8.【答案】√。 9.【答案】√。解析:订本式账簿是在启用之前就已将账页装订在一起,并对账页进行了连 续编号的账簿。这种账簿一般适用于总分类账、现金日记账、银行存款日记账。使用订本账 时,要为每一账户预留若干空白账页。 10.【答案】√。解析:会计科目的分类相对应,账户也分为总分类账户和明细分类账户。 11.【答案】×。解析:记账凭证账务处理程序,适用于规模较小的经济业务较简单的企业。 12.【答案】×。解析:汇总收款凭证是按借方科目设置、按贷方科目归类,定期汇总,按
会计
会计
月编制的。 13.【答案】×。解析:全面清查是指对企业全部财产进行盘点与核对,对仓库中所有存货 进行盘点属于局部清查。 14.【答案】×。解析:未达账项是账实不符的原因之一,但不会形成错账,而且各未达账 项要待收到银行转来的有关收、付结算凭证时,才能进行账务处理。 15.【答案】√。解析:财务报告有两个目标,其一是为了向财务报告使用者提供会计信息; 其二是反映企业管理层受托责任履行情况。 16.【答案】×。解析:业务收支以外币为主的单位,也可以选择某种外币作为记账本位币, 但是编制的财务会计报告应当折算为人民币。 17.【答案】×。解析:财务报告类会计档案包括月度、季度、年度财务报表及其附表、附 注及文字说明和其他财务报告。 18.【答案】√。 19.【答案】×。解析:“累计折旧”账户虽然是资产类账户,但它是“固定资产”账户的 备抵账户,计提的折旧应计入该账户的贷方。 20.【答案】×。解析:根据我国企业会计制度的规定,企业的应收账款应按总价法确认。
四、计算分析题 1.答案:
(1)【答案】BD。解析:借:其他应收款 5 000 贷:银行存款 5 000
(2)【答案】AB。解析:借:管理费用 4 800 贷:其他应收款 4 800
(3)【答案】BC。解析:借:库存现金 200 贷:其他应收款 200
(4)【答案】AB。解析:借:管理费用 5 000 贷:其他应收款 5 000
(5)【答案】AC。解析:借:管理费用 100 贷:库存现金 100
2. (1)【答案】B。解析:红字更正法是指用红字冲销原有错误的账户记录或凭证记录,以更正 或调整账簿记录的一种方法。通常适用于两种情况:(1)记账后在当年内发现记账凭证的会 计科目错误;(2)会计科目无误而所记金额大于应记金额。 (2)【答案】BD。解析:借:其他应收款 5 000 贷:银行存款 5 000 (3)【答案】C。解析:记账后发现记账凭证填写的会计科目无误,只是所记金额小于应记金 额时,采用补充登记法。 (4)【答案】D。解析:用蓝字补充 9 000。 (5)【答案】C。解析:用红字冲销 45 000。
会计从业资格考试《会计基础》 全真模拟预测试卷(三)
一、单项选择题(本类题共20题,每小题1分,共20分。每小题备选答案中,只有一 个符合题意的正确答案,多选、错选、不选均不得分) 1.会计以货币为主要计量单位,通过确认、计量、记录、报告等环节,对特定主体的经济 活动进行记账、算账、报账,为各有关方面提供会计信息的功能称为( )。 A.会计核算职能 B.会计预测职能 C.会计监督职能 D.绩效评价职能
2.( )是对会计对象进行的基本分类,是会计核算对象的具体化。 A.会计要素 B.会计科目 C.会计账户 D.会计对象 3.下列会计科目中,属于企业损益类的是( )。
会计
会计
A.盈余公积 B.固定资产 C.制造费用 D.财务费用
4.从数量上看,企业有一定数额的资产,就必然会有一定数额的( )。 A.所有者权益 B.支出 C.负债 D.权益
5.下列业务中,会引起一项资产增加,另一项资产减少的是( )。 A.用银行存款归还长期借款 B.收到投资者投入的设备
C.企业以固定资产向外单位投资 D.用盈余公积金弥补职工福利费
6.下列记账差错中,能通过编制试算平衡表判断的记账差错是( )。 A.漏记了某项经济业务
B.错误地使用了应借记的会计科目
C.只登记了会计分录的借方或贷方,漏记了另一方 D.颠倒了记账方向
7.仓库领料的限额领料单属于( )。
A.一次凭证 B.累计凭证 C.收款凭证 D.付款凭证 8.可以不附原始凭证的记账凭证是( )。
A.更正错误的记账凭证 B.从银行提取现金的记账凭证
C.以现金发放工资的记账凭证 D.职工临时性借款的记账凭证 9.在登记账簿时,红色墨水不能用于( )。 A.更正错账 B.记账 C.结账 D.冲账
10.下列记账差错中,可采用补充登记法进行更正的是( )。
A.会计科目正确,错将 22 4 记为 22 4 B.将记账凭证应借、应贷方向记错
C.会计科目正确,错将 1 000 元记为 100 元 D.登记账簿计算结余时发生计算错误
11.把不同的会计凭证组织,账簿组织按不同的记账程序和方法结合在一起,就形成了不同 的( )。
A.会计凭证传递程序 B.会计账簿组织 C.账务处理程序 D.会计报表体系
12.科目汇总表账务处理程序的缺点是( )。 A.不利于会计核算分工 B.不能进行试算平衡
C.反映不出账户的对应关系 D.会计科目数量受
13.出纳人员发生变动时,应对其保管的库存现金进行清查,这种财产清查属于( )。 A.全面清查和定期清查 B.局部清查和不定期清查 C.全面清查和不定期清查 D.局部清查和定期清查
14.企业现金清查中,经检查仍无法查明原因的现金溢余,经批准后应计入( )。 A.营业外收入 B.管理费用 C.其他业务收入 D.营业外支出
15.会计报表项目的金额,其直接来源是( )。 A.原始凭证 B.记账凭证 C.日记账 D.会计账簿记录
16.某企业 2011 年度实现营业利润 100 万元,另外发生营业外收入 10 万元,营业外支出
会计
会计
6万元,投资收益 8 万元,那么该企业 2011 年度的利润总额为( )万元。 A.104 B.112 C.100 D.108
17.会计机构中保管会计档案的人员,不得由( )兼任。 A.单位负责人 B.会计机构负责人 C.出纳人员 D.会计主管人员
18.关于会计档案的查阅和复制,下列说法不正确的是( )。 A.单位保存的会计档案在特殊情况下可以借出
B.经本单位负责人批准,可以提供查阅或者复制,并办理登记手续 C.查阅或者复制会计档案的人员,严禁在会计档案上涂画 D.查阅或者复制会计档案的人员,严禁在会计档案上涂改 19.某企业对发出的存货采用全月一次加权平均法计价,本月初甲材料的数量为 100 千克, 单价为 250 元/千克;本月发生一次购入交易,购入了甲材料 300 千克,单价为 240 元/千
克,则本月发出存货的单价为( )元/千克。
A. 250 B.242.5
C.240
D.247.5
20.某项固定资产的原值为 160 000 元,预计使用年限为 5 年,预计净残值为 16 000 元,
则按年数总和法计算的第 4 年的折旧额为( )元。
800 A.19 200 B.20
C.28 800
D.38
400
二、多项选择题(本类题共20题,每小题2分,共40分。每小题备选答案中,有两个
或两个以上符合题意的正确答案,多选、少选、错选、不选均不得分) 1.下列关于会计的基本职能,说法错误的是( )。 A.会计核算主要是以数量和货币为主要计量单位 B.会计监督包括事前监督和事中监督
C.会计核算和会计监督是会计的两大基本职能 D.会计核算比会计监督更加重要
2.会计分期这一基本假设的主要意义在于( )。 A.使会计原则建立在非清算基础之上
B.产生了当期与以前期间、以后期间的差别 C.界定了提供会计信息的时间和空间范围
D.为分期结算账簿、编制财务报告以及相关会计原则的使用奠定了理论与实务的基础 3.资产的特征是( )。
A.过去的交易或事项形成 B.企业拥有或者控制的
C.预期会导致经济利益流出企业 D.能够给企业带来未来的经济利益 4.下列各项中,属于损益类科目的有( )。 A.制造费用 B.管理费用
C.主营业务成本 D.营业外支出 5.下列公式中,属于会计等式的是( )。 A.资产-负债=所有者权益 B.收入-费用=利润
C.本期借方发生额=本期贷方发生额
D.期末余额=期初余额+本期增加额-本期减少额
会计
会计
6.下列账户中,期末结转后一般没有余额的是( )。 A.“固定资产” B.“主营业务收入” C.“管理费用” D.“盈余公积”
7.原始凭证按照格式不同,可以分为( )。 A.通用凭证 B.专用凭证 C.一次凭证 D.累计凭证 8.以下凭证可能会在库存现金日记账的收入栏进行登记的有( )。 A.现金收款凭证 B 现金付款凭证 C.银行存款收款凭证 D.银行存款付款凭证 9.关于记账凭证和原始凭证,下列说法中正确的有( )。 A.记账凭证将原始凭证中的一般数据转化为会计语言 B.原始凭证根据实际发生或已完成的经济业务填制 C.原始凭证是进行会计核算的原始资料和重要依据
D.原始凭证记录的是经济信息,记账凭证记录的是会计信息 10.下列说法正确的是( )。
A.应收账款明细账可以采用三栏式格式 B.原材料明细账可以采用数量金额式格式 C.生产成本明细账可以采用数量金额式格式 D.应收票据业务可以采用横线登记式格式 11.账实核对的内容包括( )。
A.现金日记账账面余额与现金实际库存数核对 B.银行存款日记账账面余额与开户银行对账单核对
C.总分类账户期末余额与所属明细分类账户期末余额之和核对 D.财产物资明细分类账账面余额与财产物资的实存数核对 12.我国常用的账务处理程序主要包括( )。 A.记账凭证账务处理程序
B.汇总记账凭证账务处理程序 C.科目汇总表账务处理程序 D.记账凭证汇总表账务处理程序
13.在科目汇总表核算形式下,记账凭证是用来( )的依据。
A.登记现金日记账 B.登记总分类账
C.登记明细分类账
14.财产清查的内容包括( A.货币资金
C.应收、应付款项
)。
D.编制科目汇总表
B.财产物资 D.对外投资
15.企业中期财务报表至少应当包括( )。
A.资产负债表 B.利润表 C.现金流量表 D.附注
16.2012 年 3 月 31 日,晨新公司有关账户期末余额及相关经济业务如下:“应付账款”总
账账户贷方余额 240 000 元,其所属明细账户贷方余额合计为 350 000 元,所属明细账户借
方余额合计为 110 000 元。“预付账款”总账账户借方余额 130 000 元,其所属明细账户借 方余额合计为 160 000 元,其所属明细账贷方余额合计为 30 000 元。晨新公司 2012 年 3 月 31 日资产负债表中“应付账款”和“预付账款”两个项目“期末余额”栏的金额分别是
会计
会计
( )元。
A.240 000 B.380 000 C.270 000 D.130 000
17.下列会计档案应保管 15 年的有( )。 A.总账 B.会计移交清册 C.原始凭证 D.记账凭证
18.关于库存现金的下列说法,不正确的有( )。 A.零星支出的结算起点为 10 000 元
B.库存现金限额一般为企业 4~5 天的日常开支需要量 C.企业绝对不可以坐支库存现金
D.出差人员必须随身携带的差旅费可以以现金支付 19.企业计提“坏账准备”时,应( )科目。 A.借记“坏账准备” B.贷记“应收账款” C.借记“资产减值损失” D.贷记“坏账准备” 20.企业弥补亏损的渠道主要有( )。 A.用以后年度税前利润弥补 B.用以后年度税后利润弥补 C.用资本公积弥补 D.用盈余公积弥补
三、判断题(本类题共20题,每小题1分,共20分。对于下列说法,认为正确的打“√”, 错误的打“×”。不答、错答不得分也不扣分)
1.凡是能够以数量表现的经济活动,都是会计核算和监督的内容,也就是会计的对象。 ( ) 2.我国《企业会计准则一基本准则》规定企业可以根据自身的行业特点和经营活动的需要 选择权责发生制或收付实现制为会计基础。( )
3.按照实质重于形式的要求,企业融资租入的固定资产应视同自有固定资产核算。( ) 4.在可变现净值计量下,资产按照其正常对外销售所能收到现金或者现金等价物的金额扣 减该资产至完工时估计将要发生的成本、估计的销售费用以及相关税金后的金额计量。 ( )
5.企业在生产经营活动中发生的各种业务都不会影响“资产”与“权益”的平衡关系。 ( ) 6.“收入-费用=利润”反映的是资金运动的动态方面,反映的是某一特定日期的经营成 果,反映一个过程,是编制利润表的依据。( )
7.外来原始凭证一般都属于一次凭证,自制原始凭证一般都属于累计凭证。( ) 8.原始凭证不得涂改、刮擦、挖补。原始凭证有错误的,应该由出具单位重开或更正,更 正处应当加盖出具单位印章。原始凭证金额有错误的,应当由出具单位重开,不得在原始凭 证上更正。( )
9.本期发生额是一个时点指标,它说明某类经济内容的增减变动情况。( )
10.启用订本式账簿,除在账簿扉页填列“账簿启用和经管人员一览表”外,还应从第一页 到最后一页顺序编定页数,不得跳页、缺号。 ( )
11.在采用汇总记账凭证账务处理程序下,企业应定期分别编制汇总收款凭证、汇总付款凭 证及汇总转账凭证。 ( )
12.汇总记账凭证账务处理程序的缺点在于保持账户之间的对应关系。( )
会计
会计
13.“盘存单”需经盘点人员和实物保管人员共同签章方能有效。( )
14.为了确保银行存款账实相符,企业应根据银行存款余额调节表及时登记入账。( ) 15.财务报表附注是对在资产负债表、利润表、现金流量表和所有者权益变动表等报表中未能在这些报表中列示项目的说明等。( ) 16.企业对外提供的财务会计报告应当由企业负责人和主管会计工作的负责人、会计机构负 责人签名并盖章。( )
17.会计档案保管清册需要保管 15 年。( )
18.各单位保存的会计档案原则上不得借出,但如有特殊需要,经本单位负责人批准,可以 借出。( ) 19.“公允价值变动损益”科目核算企业为交易目的持有的债券投资、股票投资、基金投资 等交易性金融资产的公允价值。( ) 20.“在途物资”账户期末贷方余额表示期末尚未收到的在途物资的实际成本。( ) 四、计算分析题
9.A 公司 2013 年 5 月末,银行存款日记账余额 472 000 元,银行对账单余额 6 500 元, 经过核对发现以下未达账项: (1)A 公司委托银行代收款项,甲企业偿还所欠 A 公司货款 15 000 元,银行已登记入账, 企业因未收到银行的收款通知尚未记账;
(2)银行代 A 公司支付本月水电费共计 3 500 元,银行已记账,企业未收到银行的付款通 知而尚未记账;
(3)A 公司购买原材料共计 231 000 元,开出支票支付货款,持票人未向银行办理手续, 银行未记账; (4)A 公司销售产品获得支票一张,货款 50 000 元,已经记账,但银行尚未入账。 要求:根据上述资料,完成银行存款余额调节表的编制。 银行存款余额调节表 2013 年 5 月 单位:元
项目 企业银行存款日记账余额 加:银行已收,企业未收 减:银行已付,企业未付
金额 472 000 (1) (3) 项目 银行对账单余额 加:企业已收,银行未收 减:企业已付,银行未付 金额 6 500 (2) (4) 会计
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