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Ag-Au二元纳米微粒吸收谱的计算

李思祺 齐卫宏

Ag-Au二元纳米微粒吸收谱的计算

李思祺, 齐卫宏
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  • 纳米微粒的光学性能与其表面等离子体共振关系密切. 本文利用推广的Mie理论计算研究了Au-Ag体系单质、合金以及核壳结构纳米颗粒的消光、吸收和散射的性能(包括壳核结构Ag-Au微粒在紫外-可见光的吸收性能),计算结果与实验值相符合得很好. 研究表明,随着粒径的增加,微粒表面等离子体共振偶极吸收峰出现红移,波峰位置与纳米微粒的尺寸具有线性关系. 壳核结构中,粒径与核壳比决定了整个微粒的吸收性能. 进一步研究表明,当Au壳层较薄时,可以获得具有可调光学性能的壳核纳米结构;而当Au 壳层较厚时,其光学性能与同尺寸单质Au微粒一致. 通过计算分析,本文还将Mie理论推广到具有空腔结构并且壳层厚度达到一定值的纳米微粒. 另外,研究发现合金结构纳米微粒的吸收峰位置与合金成分有着线性关系. 本研究表明,人们可以通过控制纳米微粒的尺寸、形貌和结构,调节其表面等离子体共振峰位,这大大拓展了纳米微粒的应用范围.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:21373273)和湖南省自然科学基金(批准号:13JJ1002)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-09-10
  • 修回日期:  2014-03-04
  • 刊出日期:  2014-06-05

Ag-Au二元纳米微粒吸收谱的计算

  • 1. 中南大学材料科学与工程学院, 长沙 410083;
  • 2. 中南大学粉末冶金国家重点实验室, 长沙 410083;
  • 3. 教育部有色金属材料科学与工程重点实验室, 长沙 410083
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:21373273)和湖南省自然科学基金(批准号:13JJ1002)资助的课题.

摘要: 纳米微粒的光学性能与其表面等离子体共振关系密切. 本文利用推广的Mie理论计算研究了Au-Ag体系单质、合金以及核壳结构纳米颗粒的消光、吸收和散射的性能(包括壳核结构Ag-Au微粒在紫外-可见光的吸收性能),计算结果与实验值相符合得很好. 研究表明,随着粒径的增加,微粒表面等离子体共振偶极吸收峰出现红移,波峰位置与纳米微粒的尺寸具有线性关系. 壳核结构中,粒径与核壳比决定了整个微粒的吸收性能. 进一步研究表明,当Au壳层较薄时,可以获得具有可调光学性能的壳核纳米结构;而当Au 壳层较厚时,其光学性能与同尺寸单质Au微粒一致. 通过计算分析,本文还将Mie理论推广到具有空腔结构并且壳层厚度达到一定值的纳米微粒. 另外,研究发现合金结构纳米微粒的吸收峰位置与合金成分有着线性关系. 本研究表明,人们可以通过控制纳米微粒的尺寸、形貌和结构,调节其表面等离子体共振峰位,这大大拓展了纳米微粒的应用范围.

English Abstract

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