超高灵敏度探测和超高空间分辨率成像是所有光学探测和成像工具的终极奋斗目标,将二者结合起来将成为揭示微观世界物理和化学现象及其本源机理的强大武器.拉曼光谱通过光与分子的非弹性散射光谱信息揭示分子内部的转动和振动形态,是识别分子化学结构的有效手段,也是研究分子结构变化的重要工具.在过去的几十年里,科学家们一直致力于探索和开发表面增强拉曼散射(SERS)和针尖增强拉曼散射(TERS)技术,以实现单个分子的化学识别检测和成像这一宏伟的目标.根据传统的拉曼散射增强理论,基于金属纳米颗粒间隙的表面等离激元(SPP)共振增强导致的拉曼信号增强因子为G=GEGR≈(E/E0)4,即局域场增强因子的四次方,其中GE和GR分别是分子拉曼激发过程和辐射过程的增强因子.但是,这一理论难以解释实验上观察到的超高SERS增强因子[1,2](达到单分子水平G=1014-1015)以及TERS成像亚纳米空间分辨率[3]的物理根源.