利用DDA方法研究金屬銀及其核殼結(jié)構(gòu)納米粒子的光學(xué)性質(zhì).pdf

1、金屬納米粒子特殊的光學(xué)性質(zhì)主要體現(xiàn)在局域表面等離子共振(LSPR)上:其內(nèi)部自由電子的集體振蕩能吸收或散射入射光子，對特定波長的入射光能夠產(chǎn)生共振吸收或共振散射，同時在粒子表面附近的電場強度能得到極大的增強。因此，由LSPR而導(dǎo)致金屬納米粒子及其復(fù)雜結(jié)構(gòu)在表面增強技術(shù)、分子探測技術(shù)、生物傳感、醫(yī)學(xué)藥物、太陽能電池等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　本文采用離散點偶極子近似方法(DDA)，輔以DDSCAT7.22源程序包計算了Ag納米單

2、體球和SiO2/Ag的核殼結(jié)構(gòu)納米單體球的光學(xué)性質(zhì)，得到與已有文獻(xiàn)比較一致的結(jié)果?？傮w來說，對于尺寸較小的粒子其消光以吸收效應(yīng)為主，對于尺寸較大的粒子其消光以散射效應(yīng)為主。當(dāng)粒子尺寸較小時，其消光譜出現(xiàn)偶極等離子體共振峰;隨著粒子尺寸增大，消光譜的偶極等離子體共振峰紅移、展寬，在短波長處出現(xiàn)高多極等離子體共振峰。對于Ag納米單球體，其光學(xué)性質(zhì)主要與粒子尺寸有關(guān)，在共振波長的入射光的照射下，在粒子的特定部位發(fā)生強烈的電荷振蕩效應(yīng)和聚集現(xiàn)象

3、;對于SiO2/Ag的核殼結(jié)構(gòu)納米球體，其光學(xué)性質(zhì)除了與粒子尺度有關(guān)外，還與殼層厚度有關(guān)，在共振波長的入射光的照射下，主要發(fā)生電荷從殼層向核內(nèi)部躍遷轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象。無論是電荷的聚集還是躍遷，在粒子的附近或者內(nèi)部區(qū)域都產(chǎn)生局域場增強的現(xiàn)象。
　　對于Ag納米雙球體和SiO2/Ag的核殼結(jié)構(gòu)納米雙球體，它們的光學(xué)性質(zhì)受粒子的形狀和尺寸、入射光偏振方向以及粒子雙球的球面間隔等因素的影響。而且調(diào)節(jié)這些因素可以改變等離子體共振峰的峰值、峰寬和峰