由于分析方法的最新进展，微小材料可以在化学、生物医学和电子等领域得到开发和应用。
创新材料的分析和发展带来了无穷无尽的技术创新，在从生物工程、医学到最先进的电子技术等诸多科学领域都发挥着至关重要的作用。
在纳米尺度上对新材料的实际设计和分析有助于克服早期方法和设备的局限性，实现新的功能和无与伦比的效率水平。
金属纳米粒子也是如此，由于其广泛的应用前景，目前在当代研究中引起了广泛的关注。
一项新开发的合成技术以树状分子为模板，使科学家能够制造直径在0.5到2纳米之间的金属纳米晶体，即十亿分之一米。
这些非常微小的粒子被称为“亚纳米团簇”(subnano clusters, SNCs)，它们具有非常独特的特征，比如表现出不同寻常的量子现象，这些现象极易受到团簇组成原子数量变化的影响，并且是(电)化学反应的特殊催化剂。
遗憾的是，目前在纳米尺度上用于分析粒子和材料结构的分析技术并不适用于检测SNCs。
拉曼光谱是这样一种技术，其中一个样品被激光照射和由此产生的散射光谱进行分析，以实现材料的潜在成分的分子轮廓或指纹。
传统的拉曼光谱及其变体为科学家提供了有用的工具，但它们往往灵敏度较低，因此不能用于snc。
因此，一组来自东京理工大学的研究人员，包括Kuzume博士、山本公久教授和合作者，分析了一种改进拉曼光谱测量的方法，使其能够用于SNC分析。
表面增强拉曼光谱法是一种特殊类型的拉曼光谱法，它还有另外一种细化的变体，在这种变体中，金和/或银的纳米粒子被包裹在一个薄的惰性硅胶壳中，与样品混合，以增加光学信号，从而增加方法的灵敏度。
研究人员最初从理论上确定了纳米粒子的最佳组成和尺寸，其中100纳米的银光放大器(几乎是通常所用尺寸的两倍)可以显著增加附着在多孔硅外壳上的snc信号。
这种光谱技术选择性地产生离光放大器表面很近的物质的拉曼信号。
山本公久，东京工业大学教授
为了验证这些发现，研究人员对氧化锡snc的拉曼光谱进行了量化，以检验是否可以在其结构或化学成分中找到对其在特定化学反应中神秘的高催化活性的解释。
当研究人员将他们的拉曼测量结果与理论分析和结构模拟进行比较时，他们对氧化锡SNCs的结构组成有了新的认识，从而解释了氧化锡SNCs的特异性、原子依赖的催化活性的来源。
本研究使用的方法对发展更好的亚纳米尺度科学和分析方法具有重要意义。
对物质的物理和化学性质的详细了解有助于实际应用的亚纳米材料的合理设计。高灵敏度的光谱方法将加速材料的创新，促进亚纳米科学作为一个跨学科的研究领域。
山本公久，东京工业大学教授
研究人员所展示的创新将有助于扩大亚纳米材料在催化剂、电子和生物传感器等诸多领域的应用范围。
