搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

金纳米环结构的光学性质研究

孙中华 王红艳 张志东 张中月

引用本文:
Citation:

金纳米环结构的光学性质研究

孙中华, 王红艳, 张志东, 张中月

Optical properties of gold nanoring structures

Wang Hong-Yan, Zhang Zhi-Dong, Zhang Zhong-Yue, Sun Zhong-Hua
PDF
导出引用
  • 采用离散偶极子近似方法(DDA)研究了两种不同形状的金纳米环结构的消光光谱及其近电场分布, 研究了等离子体消光峰的红移、蓝移现象及消光系数与结构参数之间的关系, 并与盘状的金纳米结构进行了比较. 在等离子体共振峰波长入射时, 金纳米环结构比金纳米盘结构产生更大的局域增强电场分布, 横截面为圆形的金纳米环结构比横截面为矩形的结构具有更大的局域增强电场分布, 更适合作为表面增强拉曼散射的衬底.
    The extinction spectrum and the electric field distribution of gold nanoring structure have been calculated and compared with those of gold nanoplate structure by using the discrete dipole approximation method. It is found that the plasmon resonance peaks can have a red-shift or blue-shift when the radius size and the shape of the nanoring change. The gold nanoring with square cross section has a largest extinction coefficient.At the main plasmon peak,the nanoring with circlar cross section has much stronger electric field and larger electric field distribution,which can serves as the surface enhanced Raman scattering substrate for biological and chemical detections.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10974161)和中央高校基本科研业务费专项基金(批准号:SWJTU09CX079, SWJTU09ZT39, 2010ZT06)资助的课题.
    [1]

    Barbillon G, Bijeon J L, Plain J, Royer P 2009 Thin Solid Films. 517 2997

    [2]

    Khlebtsov B N, Khlebtsov N G 2007 J. Quant. Spectr. Rad. Trans. 106 154

    [3]

    Fang J, Yi Y, Ding B, Song X 2008 Appl. Phys. Lett. 92 131115

    [4]

    Han Y, LiuY W, Ding Y G, Liu P K 2010 Acta Phys. Sin. 59 0466(in Chinese)[韩 勇、刘燕文、丁耀根、刘濮鲲 2010 物理学报 59 0466]

    [5]

    Liu N, Guo H, Fu L, Kaiser S, Schweizer H, Giessen H 2008 Nature Mater. 7 31

    [6]

    Hirsch L R, Gobin A M, Lowery A R, Tam F, Drezek R A, Halas N, West J L 2006 Ann. Biomed. Eng. 34 15

    [7]

    Liao H W, Nehl C L, Hafner J H 2006 Nanomedicine 1 201

    [8]

    Tian Z Q, Ren B, Wu D Y 2002 J. Phys. Chem. B 106 9463

    [9]

    Campion A, Kambhampati P 1998 Chem. Soc. Rev. 27 241

    [10]

    Zhang Z Y, Zhao Y P 2007 J. Appl. Phys. 102 113308

    [11]

    Huang Q, Wang J, Cao L R, Sun J, Zhang X D, Geng W D, Xiong S Z, Zhao Y 2009 Acta Phys. Sin. 58 1980(in Chinese)[黄 茜、王 京, 曹丽冉、孙 建、张晓丹、耿卫东、熊绍珍、赵 颖 2009 物理学报 58 1980]

    [12]

    Chern R L, Liu X X, Chang C C 2007 Phys. Rev. E 76 016609

    [13]

    Zhu B H, Wang F F, Zhang K, Mang B H, Gou L J, Qian S X 2007 Acta Phys. Sin. 56 4024(in Chinese)[朱宝华、王芳芳、张 琨、马国宏、郭立俊、钱士雄 2007 物理学报 56 4024]

    [14]

    Wu D J, Xu X D, Liu X J 2008 Solid State Commun. 146 7

    [15]

    Elghanian R, Storhoff J J, Mucic R C, Letsinger R L, Mirkin C A 1997 Science 277 1078

    [16]

    Wei H, Li B L, Li J, Wang E K, Dong S J 2007 Chem. Commun. 3735 3737

    [17]

    Hou S Y, Chen H K, Cheng H C, Huang C Y 2007 Anal. Chem. 79 980

    [18]

    Chu Y Z, Schenbrun E, Yang T, Crozier K B 2008 Appl. Phys. Lett. 93 181108

    [19]

    Jin R C, Cao Y W, Mirkin C A, Kelly K L, Schatz G C, Zheng J G 2001 Science 294 1901

    [20]

    Zande B M I V D, Marcel R B, Lambertus G J F, Christian S 2000 Langmuir 16 451

    [21]

    Jana N R, Gearheart L, Murphy C J 2001 Langmuir 17 6782

    [22]

    Murphy C J, Jana N R 2002 Adv. Mater. 14 80

    [23]

    Yu Y Y, Chang S S, Lee C L, Wang C R C 1997 J. Phys. Chem. B 101 6661

    [24]

    Jensen T R, Schatz G C, Richard P V D 1999 J. Phys. Chem. B 103 2394

    [25]

    Ungureanu C, Rayavarapu R G, Manohar S, Leeuwen T G V 2009 J. Appl. Phys. 105 102032

    [26]

    Wu D J, Liu X J 2008 Acta Phys. Sin. 57 5183(in Chinese)[吴大建、 刘晓峻 2008 物理学报 57 5138]

    [27]

    Aizpurua J, Blanco L, Hanarp P, Sutherland D S, Kll M, Bryant G W, García de Abajo F J 2004 Journal of Quantitative Spectroscopy & Rad ative Transfer 89 11

    [28]

    Hao F, Larsson E M, Ali T A, Sutherland D S, Nordlander P 2008 Chem. Phys. Lett. 458 262

    [29]

    Liu H G, Wang C W, Wu J P, Lee Y I, Hao J C 2008 Colloids and Surfaces A:Physicochem. Eng. Aspects 312 203

    [30]

    Sheridan A K, Clark A W, Glidle A, Cooper J M, Cumming D R S 2007 Appl. Phys. Lett. 90 143105

    [31]

    Jain P K, El-Sayed M A 2007 Nano Lett. 7 2854

    [32]

    Purcell E M, Pennypacker C R, 1973 Astrophys J. 186 705

    [33]

    Draine B T, Flatau P J, 1994 J. Opt. Soc. Am. A 11 1491

    [34]

    Johnson P B, Christy R W, 1972 Phys. Rev. B 6 4370

    [35]

    Kubo R 1962 Phys. Soc. Japan. 17 975

    [36]

    Wang K, Yang G, Long H, Li Y H, Dai N L, Lu P X 2008 Acta Phys. Sin. 57 3862(in Chinese)[王 凯、杨 光、龙 华、李玉华、戴能利、陆培祥 2008 物理学报 57 3862]

    [37]

    Dinh T V 1998 Trac. Trends Anal. Chem. 17 557

    [38]

    Campion A, Kambhampati P 1998 Chem. Soc. Rev. 27 241

    [39]

    Liu M M, Zhang G P, Zou M 2006 Acta Phys. Sin. 55 4608(in Chinese)[刘敏敏、张国平、邹 明 2006 物理学报 55 4608]

  • [1]

    Barbillon G, Bijeon J L, Plain J, Royer P 2009 Thin Solid Films. 517 2997

    [2]

    Khlebtsov B N, Khlebtsov N G 2007 J. Quant. Spectr. Rad. Trans. 106 154

    [3]

    Fang J, Yi Y, Ding B, Song X 2008 Appl. Phys. Lett. 92 131115

    [4]

    Han Y, LiuY W, Ding Y G, Liu P K 2010 Acta Phys. Sin. 59 0466(in Chinese)[韩 勇、刘燕文、丁耀根、刘濮鲲 2010 物理学报 59 0466]

    [5]

    Liu N, Guo H, Fu L, Kaiser S, Schweizer H, Giessen H 2008 Nature Mater. 7 31

    [6]

    Hirsch L R, Gobin A M, Lowery A R, Tam F, Drezek R A, Halas N, West J L 2006 Ann. Biomed. Eng. 34 15

    [7]

    Liao H W, Nehl C L, Hafner J H 2006 Nanomedicine 1 201

    [8]

    Tian Z Q, Ren B, Wu D Y 2002 J. Phys. Chem. B 106 9463

    [9]

    Campion A, Kambhampati P 1998 Chem. Soc. Rev. 27 241

    [10]

    Zhang Z Y, Zhao Y P 2007 J. Appl. Phys. 102 113308

    [11]

    Huang Q, Wang J, Cao L R, Sun J, Zhang X D, Geng W D, Xiong S Z, Zhao Y 2009 Acta Phys. Sin. 58 1980(in Chinese)[黄 茜、王 京, 曹丽冉、孙 建、张晓丹、耿卫东、熊绍珍、赵 颖 2009 物理学报 58 1980]

    [12]

    Chern R L, Liu X X, Chang C C 2007 Phys. Rev. E 76 016609

    [13]

    Zhu B H, Wang F F, Zhang K, Mang B H, Gou L J, Qian S X 2007 Acta Phys. Sin. 56 4024(in Chinese)[朱宝华、王芳芳、张 琨、马国宏、郭立俊、钱士雄 2007 物理学报 56 4024]

    [14]

    Wu D J, Xu X D, Liu X J 2008 Solid State Commun. 146 7

    [15]

    Elghanian R, Storhoff J J, Mucic R C, Letsinger R L, Mirkin C A 1997 Science 277 1078

    [16]

    Wei H, Li B L, Li J, Wang E K, Dong S J 2007 Chem. Commun. 3735 3737

    [17]

    Hou S Y, Chen H K, Cheng H C, Huang C Y 2007 Anal. Chem. 79 980

    [18]

    Chu Y Z, Schenbrun E, Yang T, Crozier K B 2008 Appl. Phys. Lett. 93 181108

    [19]

    Jin R C, Cao Y W, Mirkin C A, Kelly K L, Schatz G C, Zheng J G 2001 Science 294 1901

    [20]

    Zande B M I V D, Marcel R B, Lambertus G J F, Christian S 2000 Langmuir 16 451

    [21]

    Jana N R, Gearheart L, Murphy C J 2001 Langmuir 17 6782

    [22]

    Murphy C J, Jana N R 2002 Adv. Mater. 14 80

    [23]

    Yu Y Y, Chang S S, Lee C L, Wang C R C 1997 J. Phys. Chem. B 101 6661

    [24]

    Jensen T R, Schatz G C, Richard P V D 1999 J. Phys. Chem. B 103 2394

    [25]

    Ungureanu C, Rayavarapu R G, Manohar S, Leeuwen T G V 2009 J. Appl. Phys. 105 102032

    [26]

    Wu D J, Liu X J 2008 Acta Phys. Sin. 57 5183(in Chinese)[吴大建、 刘晓峻 2008 物理学报 57 5138]

    [27]

    Aizpurua J, Blanco L, Hanarp P, Sutherland D S, Kll M, Bryant G W, García de Abajo F J 2004 Journal of Quantitative Spectroscopy & Rad ative Transfer 89 11

    [28]

    Hao F, Larsson E M, Ali T A, Sutherland D S, Nordlander P 2008 Chem. Phys. Lett. 458 262

    [29]

    Liu H G, Wang C W, Wu J P, Lee Y I, Hao J C 2008 Colloids and Surfaces A:Physicochem. Eng. Aspects 312 203

    [30]

    Sheridan A K, Clark A W, Glidle A, Cooper J M, Cumming D R S 2007 Appl. Phys. Lett. 90 143105

    [31]

    Jain P K, El-Sayed M A 2007 Nano Lett. 7 2854

    [32]

    Purcell E M, Pennypacker C R, 1973 Astrophys J. 186 705

    [33]

    Draine B T, Flatau P J, 1994 J. Opt. Soc. Am. A 11 1491

    [34]

    Johnson P B, Christy R W, 1972 Phys. Rev. B 6 4370

    [35]

    Kubo R 1962 Phys. Soc. Japan. 17 975

    [36]

    Wang K, Yang G, Long H, Li Y H, Dai N L, Lu P X 2008 Acta Phys. Sin. 57 3862(in Chinese)[王 凯、杨 光、龙 华、李玉华、戴能利、陆培祥 2008 物理学报 57 3862]

    [37]

    Dinh T V 1998 Trac. Trends Anal. Chem. 17 557

    [38]

    Campion A, Kambhampati P 1998 Chem. Soc. Rev. 27 241

    [39]

    Liu M M, Zhang G P, Zou M 2006 Acta Phys. Sin. 55 4608(in Chinese)[刘敏敏、张国平、邹 明 2006 物理学报 55 4608]

  • [1] 何建林, 刘贵立, 李欣玥. 扭转变形对掺金黑磷烯电子结构和光学性质的影响. 物理学报, 2021, 70(22): 226301. doi: 10.7498/aps.70.20210795
    [2] 孙智征, 荀威, 张加永, 刘传洋, 仲嘉霖, 吴银忠. 钛酸钡的光学性质及其体积效应. 物理学报, 2019, 68(8): 087801. doi: 10.7498/aps.68.20182087
    [3] 朱学文, 徐利春, 刘瑞萍, 杨致, 李秀燕. N-F共掺杂锐钛矿二氧化钛(101)面纳米管的第一性原理研究. 物理学报, 2015, 64(14): 147103. doi: 10.7498/aps.64.147103
    [4] 谢知, 程文旦. TiO2纳米管电子结构和光学性质的第一性原理研究. 物理学报, 2014, 63(24): 243102. doi: 10.7498/aps.63.243102
    [5] 余志强, 张昌华, 郎建勋. P掺杂硅纳米管电子结构与光学性质的研究. 物理学报, 2014, 63(6): 067102. doi: 10.7498/aps.63.067102
    [6] 程和平, 但加坤, 黄智蒙, 彭辉, 陈光华. 黑索金电子结构和光学性质的第一性原理研究. 物理学报, 2013, 62(16): 163102. doi: 10.7498/aps.62.163102
    [7] 冯现徉, 逯瑶, 蒋雷, 张国莲, 张昌文, 王培吉. In掺杂ZnO超晶格光学性质的研究. 物理学报, 2012, 61(5): 057101. doi: 10.7498/aps.61.057101
    [8] 宋久旭, 杨银堂, 郭立新, 王平, 张志勇. 反位缺陷对碳化硅纳米管电子结构和光学性质影响研究. 物理学报, 2012, 61(23): 237301. doi: 10.7498/aps.61.237301
    [9] 钟明亮, 李山, 熊祖洪, 张中月. 十字形银纳米结构的表面等离子体光子学性质. 物理学报, 2012, 61(2): 027803. doi: 10.7498/aps.61.027803
    [10] 孙中华, 王红艳, 王辉, 张志东, 张中月. 金纳米环双体尺寸和耦合效应对表面等离子体共振特性的影响. 物理学报, 2012, 61(12): 125202. doi: 10.7498/aps.61.125202
    [11] 张丽娟, 胡慧芳, 王志勇, 陈南庭, 谢能, 林冰冰. 含氮SW缺陷对单壁碳纳米管电子结构和光学性质的影响. 物理学报, 2011, 60(7): 077209. doi: 10.7498/aps.60.077209
    [12] 王英龙, 王秀丽, 梁伟华, 郭建新, 丁学成, 褚立志, 邓泽超, 傅广生. 不同浓度Er掺杂Si纳米晶粒电子结构和光学性质的第一性原理研究. 物理学报, 2011, 60(12): 127302. doi: 10.7498/aps.60.127302
    [13] 李雪莲, 张志东, 王红艳, 熊祖洪, 张中月. 应用平行隔板增强纳米球表面电场. 物理学报, 2011, 60(4): 047807. doi: 10.7498/aps.60.047807
    [14] 乐伶聪, 马新国, 唐豪, 王扬, 李翔, 江建军. 过渡金属掺杂钛酸纳米管的电子结构和光学性质研究. 物理学报, 2010, 59(2): 1314-1320. doi: 10.7498/aps.59.1314
    [15] 梁伟华, 丁学成, 褚立志, 邓泽超, 郭建新, 吴转花, 王英龙. 镍掺杂硅纳米线电子结构和光学性质的第一性原理研究. 物理学报, 2010, 59(11): 8071-8077. doi: 10.7498/aps.59.8071
    [16] 黄朝军, 刘亚锋, 龙姝明, 孙彦清, 吴振森. 烟尘中电磁波传输特性的Monte Carlo模拟. 物理学报, 2009, 58(4): 2397-2404. doi: 10.7498/aps.58.2397
    [17] 莫丹, 陈艳峰, 段敬来, 侯明东, 刘杰, 孙友梅, 薛智浩, 姚会军, 张苓. 云母模板中Cu纳米线的制备及其光学性质研究. 物理学报, 2009, 58(4): 2599-2604. doi: 10.7498/aps.58.2599
    [18] 王 凯, 杨 光, 龙 华, 李玉华, 戴能利, 陆培祥. 金纳米颗粒的有序制备及其光学特性. 物理学报, 2008, 57(6): 3862-3867. doi: 10.7498/aps.57.3862
    [19] 夏正月, 韩培高, 韦德远, 陈德媛, 徐 骏, 马忠元, 黄信凡, 陈坤基. 发光纳米硅/二氧化硅多层膜的特性与氢气氛退火的影响. 物理学报, 2007, 56(11): 6691-6694. doi: 10.7498/aps.56.6691
    [20] 丁瑞钦, 王浩, W.F.LAU, W.Y.CHEUNG, S.P.WONG, 王宁娟, 于英敏. InP/SiO2纳米复合膜的微观结构和光学性质. 物理学报, 2001, 50(8): 1574-1579. doi: 10.7498/aps.50.1574
计量
  • 文章访问数:  8059
  • PDF下载量:  1114
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2010-05-25
  • 修回日期:  2010-07-26
  • 刊出日期:  2011-02-05

/

返回文章
返回