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1、Seediscussions,stats,andauthorprofilesforthispublicationat:https://www.researchgate.net/publication/286316532ReviewoninfluencefactorsofsurfaceplasmonresonancefornobelmetalnanoparticlesArticleinGongnengCailiao/JournalofFunctionalMaterials·February2010CITATIONSREADS105035au
2、thors,including:XiuchunYangTongjiUniversity81PUBLICATIONS570CITATIONSSEEPROFILESomeoftheauthorsofthispublicationarealsoworkingontheserelatedprojects:solarcellsViewprojectNobelmetalnanoparticles-glasscompositesfornonlinearopticalmaterialsViewprojectAllcontentfollowingthis
3、pagewasuploadedbyXiuchunYangon27May2016.Theuserhasrequestedenhancementofthedownloadedfile.杨修春等:影响贵金属纳米颗粒表面等离子体共振因素评述3413影响贵金属纳米颗粒表面等离子体共振因素评述杨修春,刘会欣,李玲玲,黄敏,赵建富(同济大学材料科学与工程学院,上海200092)摘要:贵金属纳米颗粒具有可调的共振吸收谱,被光学吸收系数可以用Mie理论的偶极近似(准静态近广泛用于光能传送器、近场扫描光学显微学、表面增强似)来描述:3/2谱学、化学和生物传
4、感器等。系统地评述了颗粒尺寸、18πfεmε2K=22(1)颗粒分布、颗粒形状、颗粒体积分数、颗粒组成和颗粒λ(ε1+2εm)+ε2结构等因素对金属纳米颗粒等离子体共振吸收性能的式(1)中,λ为光波长。f为金属颗粒在基体中的影响,有利于深入理解等离子体共振吸收的物理实质体积分数ε,m为基质的介电常数,ε1、ε2为金属颗粒介和实现对等离子体共振频率的调控。电常数的实部和虚部。关键词:贵金属;纳米颗粒;等离子体共振吸收;影响我们知道,金属系统的光学性能依赖于传导电子因素和束缚电子的响应。对于金属体材料,传导电子可以中图分类号:TB333文献
5、标识码:A被看作准自由电子,可以按照Drude模型来计算其介f[17]文章编号:100129731(2010)0220341205电常数ε(ω):2fωpff1引言ε(ω)=1-=ε1+εi2(2)ω(ω+i/τ0(ω))早在罗马时代,罗马人就利用金属纳米颗粒作为其中:222颜料掺杂于玻璃中,制备出闻名的莱克格斯(Lycur2fωpτ0fωpτ0ε1=1-22ε2=22(3)gus)杯。该杯至今仍保存在大英博物馆中,在反射光1+ωτ0ω(1+ωτ0)21/2下,该玻璃奖杯为绿色,在透视光下,该玻璃奖杯为红式中,ω为光子频率,ωp=(ne
6、e/ε0m)为自由电[1][2]子等离子体频率,n色。1857年,MichalFaraday系统地研究了金胶e和m分别为导带电子密度和有效体的制备及其与颜色之间的关系。自此以后,金属纳质量,τ0为电子在体材料中的散射时间,它由两部分构[3～10]成米颗粒的制备和光学性能成为研究热点。贵金属:电子2声子散射时间τe-ph和电子2电子散射时间[18]纳米颗粒具有不同于体材料的表面等离子体共振τe-e。它的表达式为:(surfaceplasmonresonance,SPR)性质,可应用于表111=+(4)面增强谱学、化学和生物敏感器、光能传送
7、器、近场扫τ0τe-phτe-eo描光学显微学等领域[11～15]。大量的实验研究表明,金对于金属纳米颗粒,随着颗粒尺寸减小,电子表面属纳米颗粒的光学性能随颗粒尺寸、颗粒尺寸分布、颗散射变得越来越重要。此时电子的散射时间τ按下式[19]粒体积分数、颗粒微结构、颗粒形状和界面结构而变计算:化,影响因素多而复杂。本文在前期研究工作的基础γ=11vFvFvF(5)=+A≌+Aττ0RLR上,系统地评述了这些影响因素对金属纳米颗粒等离式(5)中,γ是电子振动阻尼常数,vF为电子费米子体共振吸收性能的影响,有利于读者深入理解等离子体共振吸收的物理
8、实质和实现对等离子体共振频率速度,L为电子在体材料中的平均自由程,R为金属颗的调控。粒直径,A为常数(在1附近)。由于贵金属存在束缚电子,它的介电常数则表示2球形纳米颗粒的等离子体共振吸收[20]为:fb在
