最新Nature文章:10nm以下金属纳米颗粒的等离子共振研究
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金属纳米结构表面等离子体共振的调控和利用金属纳米结构表面等离子体共振的调控和利用一、引言金属纳米结构表面等离子体共振是当前研究的热点之一,它具有重要的理论和应用价值。
本文将从表面等离子体共振的基本概念入手,探讨金属纳米结构表面等离子体共振的调控和利用,以及在光电子器件、生物传感、化学催化等领域的应用前景。
二、表面等离子体共振的基本概念1. 表面等离子体共振的概念表面等离子体共振是指金属纳米结构表面上的自由电子与入射光场产生耦合共振的现象。
当金属纳米结构的尺寸趋近于光波长的数量级时,其表面电子会受到光场的激发而产生共振现象,这种共振被称为表面等离子体共振。
2. 表面等离子体共振的调控金属纳米结构的形状、大小、组成等因素会影响表面等离子体共振的频率和强度。
通过调控金属纳米结构的形貌、结构和组成,可以实现对表面等离子体共振的精准调控。
三、金属纳米结构表面等离子体共振的利用1. 光电子器件中的应用金属纳米结构表面等离子体共振可用于提高光电子器件的光吸收和光散射效率,提高太阳能电池的光电转换效率、增强光探测器的灵敏度等。
2. 生物传感领域中的应用利用金属纳米结构表面等离子体共振的高灵敏度和选择性,可以实现生物分子的检测和分析,具有重要的生物传感应用前景。
3. 化学催化领域中的应用金属纳米结构表面等离子体共振在化学催化领域也有着重要的应用,可以实现催化反应的高效率和高选择性,促进催化剂的设计和制备。
四、总结与展望金属纳米结构表面等离子体共振作为一种新型的光-物质相互作用现象,具有重要的理论研究和应用价值。
通过对表面等离子体共振的调控和利用,可以实现在光电子器件、生物传感、化学催化等领域的广泛应用。
随着纳米技术和光电子技术的不断发展,金属纳米结构表面等离子体共振必将在更多领域展现出重要的作用。
五、个人观点与理解金属纳米结构表面等离子体共振作为一种重要的纳米光学现象,对纳米材料科学和技术具有重要意义。
在未来的研究中,我认为应重点关注金属纳米结构表面等离子体共振的调控方法、机理的深入研究,以及其在新型光电子器件、生物传感、化学催化等方面的应用拓展。
金属纳米颗粒的表面等离激元共振近年来,金属纳米颗粒在纳米科技领域中扮演着重要的角色。
其独特的形貌和结构使得金属纳米颗粒在光学、电子学等领域有广泛的应用。
而金属纳米颗粒的表面等离激元共振效应正是其中一个引人关注的现象。
表面等离激元共振是一种与金属纳米颗粒特有结构相联系的现象。
当光线照射在金属纳米颗粒上时,电子能级受到激发并与光子产生相互作用。
这种相互作用会导致新的电子-光子耦合态的形成,同时也导致了金属纳米颗粒上电荷密度分布的变化。
这一过程中,金属纳米颗粒表面的自由电子与光子能量相互耦合,形成所谓的表面等离激元。
那么,具体来说,表面等离激元共振又意味着什么呢?首先,金属纳米颗粒在表面等离激元共振发生时,其吸收和散射光谱将发生显著变化。
这些变化可以通过光谱分析等实验手段进行研究。
通过对吸收和散射光谱曲线的分析,我们可以获得金属纳米颗粒的表面等离激元共振频率以及它与外界环境的相互作用。
这对于理解纳米颗粒在光学传感、表面增强拉曼光谱等应用中的行为机制至关重要。
其次,表面等离激元共振还导致了局部电场的增强效应。
当光子与金属纳米颗粒相互作用时,局部电场在颗粒附近被局部增强。
这种局部电场增强效应使得金属纳米颗粒成为一种优越的局域增强电场平台。
基于这一效应,我们可以利用金属纳米颗粒来实现更高灵敏度的荧光探针、表面拉曼散射信号放大、二次谐波产生等应用。
此外,表面等离激元共振也可用于光热治疗、太阳能电池和激光光谱等领域,发挥着重要作用。
最近的研究还发现,金属纳米颗粒的尺寸、形状和组成对其表面等离激元共振行为有重要影响。
通过调节金属纳米颗粒的这些参数,可以控制其表面等离激元共振频率的位置和强度。
因此,精确控制金属纳米颗粒的表面等离激元共振行为对于实现特定应用具有重要意义。
许多研究正在探索新的合成方法和加工技术,以实现对金属纳米颗粒的形貌、尺寸和组成的精确控制。
总结起来,金属纳米颗粒的表面等离激元共振是一种引人关注的现象,具有广泛的应用潜力。
纳米光学中的等离子体共振效应研究近年来,纳米光学领域的研究取得了长足的进展,其中等离子体共振效应成为了研究的热点之一。
等离子体共振现象在纳米结构中的应用,既能够提高光传输的效率,又能够实现高灵敏度的传感器和探测器。
本文将探讨纳米光学中的等离子体共振效应的研究进展,并分析其在光学器件和光谱学中的应用。
一、等离子体共振效应的基本原理等离子体共振效应是指当金属纳米结构与光波相互作用时,产生的强烈的局域电磁场增强效应。
这一效应的基本原理可以通过折射率、散射和吸收等物理过程来解释。
当光波与纳米结构的界面相遇时,金属中的自由电子开始受到激励,产生强烈的电磁场增强效应,形成了局域的等离子体共振模式。
这个共振模式能够将入射光的能量高效转换为局部电磁场的能量,并在纳米结构表面形成强烈的电场或磁场分布。
二、纳米光学中的等离子体共振效应研究进展1. 等离子体共振效应的理论模型研究者们通过建立各种等离子体共振模型,对该效应进行了深入研究。
其中,经典的Mie理论、多极子近似、有限元方法等被广泛应用于纳米结构的电磁场模拟与分析。
这些模型与实验结果相结合,为研究者们提供了可靠的理论工具,有效解释了等离子体共振效应的物理机制。
2. 等离子体共振结构的设计与优化在纳米光学器件的设计和优化中,等离子体共振结构起到了重要的作用。
通过调控结构的尺寸、形状和材料等参数,可以调整等离子体共振的频率和强度。
常见的等离子体共振结构包括金、银等金属纳米颗粒、纳米棒、纳米壳以及周期性光栅等。
通过精确控制这些结构的几何参数,可以实现对光的聚焦、分离以及光场增强等功能。
3. 等离子体共振效应在传感器和探测器中的应用基于等离子体共振效应的传感器和探测器已经成为纳米光学研究的重点之一。
利用金属纳米结构表面等离子体共振频率的敏感性,可以实现对生物分子、气体和表面等物质的高灵敏度检测。
这对于生物医学领域的细胞检测、DNA测序和气体污染检测等具有重要的应用前景。
小尺寸金属纳米粒子表面等离子体的共振频率金属纳米粒子是一种尺寸在纳米级别的金属粒子,由于其尺寸小于光的波长,因此会表现出一些与大尺寸金属粒子不同的特性。
其中一个重要的特性就是其表面等离子体的共振频率。
表面等离子体共振是指金属纳米粒子在吸收光能后,产生的一种特定频率的共振现象。
这种共振频率对纳米材料的光学、电学和热学性质都有着重要影响。
本文将介绍小尺寸金属纳米粒子表面等离子体共振频率的相关知识,并探讨其在纳米材料研究和应用中的重要作用。
金属纳米粒子的表面等离子体共振频率受到其尺寸、形状、组成材料以及介质环境的影响。
一般来说,金属纳米粒子的共振频率会随着尺寸的减小而红移。
这是因为小尺寸金属纳米粒子会产生更强烈的局域化等离子体共振效应,从而导致其共振频率向长波段方向移动。
此外,金属纳米粒子的形状也会对其共振频率产生影响,例如球形和棱柱形的纳米粒子其共振频率会有所不同。
另一方面,金属纳米粒子的组成材料也会对其共振频率产生影响。
不同金属的纳米粒子其共振频率会有所不同。
例如,银纳米粒子的共振频率会比金纳米粒子的共振频率更靠近紫外光区域。
此外,金属纳米粒子所处的介质环境也会对其共振频率产生一定影响。
例如,金属纳米粒子在具有高折射率的介质中,其共振频率会向长波段方向移动。
小尺寸金属纳米粒子的表面等离子体共振频率主要在纳米光子学、光电子学、光子晶体、等离子体共振增强光谱学和纳米材料表征等领域具有重要应用。
例如,利用金属纳米粒子的表面等离子体共振效应可以实现纳米尺度下的光场局域化,从而实现光热转换、光电子传感和超分辨显微成像等应用。
另外,利用金属纳米粒子的表面等离子体共振效应还可以实现纳米结构的表面增强拉曼散射(SERS),从而用于分子检测、生物医学诊断和环境监测等领域。
总之,小尺寸金属纳米粒子的表面等离子体共振频率具有丰富的物理现象和潜在的应用价值。
研究小尺寸金属纳米粒子的共振频率,不仅有助于理解纳米材料的光学特性,也有助于推动纳米材料的应用研究。
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《金属纳米结构表面等离子体共振的调控和利用》是一篇分析金属纳米结构表面等离子体共振(SPR)调控和利用的文章。
文章介绍了关于金属纳米结构表面等离子体共振(SPR)技术的最新进展,并详细介绍了关于调控和利用SPR的方法。
研究的内容包括SPR的基本原理、表面扩散效应、环境参数对SPR响应的影响、众多应用,以及关于SPR的利用。
该研究首先探讨了SPR的基本原理,并介绍了如何调控SPR 的具体步骤。
基本原理提到,在金属纳米结构表面上存在着等离子体共振(SPR)这种特殊的物理现象,能够将光能量转换为电能量或者将电能量转换为光能量。
随后,文章介绍了表面扩散效应,研究了环境参数如pH、温度、电场等的变化对SPR的影响,最后讨论了SPR的多种应用,包括生物成分的检测、感光材料制备以及太阳能电池等。
本文通过详细介绍了SPR的基本原理,对SPR进行了全面的研究,深入挖掘了SPR的调控和应用,为我们扩大了SPR的应用范围和理解。
此外,通过阐述SPR的技术及其在高精度传感器、生物成分检测、感光材料制备和太阳能电池等领域的应用,可以看出SPR具有很强的应用前景。
未来,SPR技术将为研究人员提供更多的机会来探索令人着迷的科学物理现象以及更多的应用领域。
纳米材料的表面等离子共振光谱研究近年来,纳米材料已经成为了材料科学的研究热点,其在物理、化学、生物、医学等领域均有广泛的应用。
而其中,纳米材料的表面等离子共振光谱研究则是纳米材料科学中重要的技术手段之一。
纳米材料的表面等离子共振光谱是指将表面修饰过的纳米粒子置于微波腔的电磁场中,通过测量其共振频率和频率宽度来研究纳米粒子的物理、化学性质以及表面等离子共振现象。
在此基础上,可以进一步探究纳米材料的吸附、光学、导电、感应、催化等性质,从而为其应用提供理论基础。
表面等离子共振光谱的测量原理为:将纳米粒子与微波腔的电磁场相互作用,当微波频率等于纳米粒子的表面等离子模共振频率时,就会出现能量传递的现象,即表面等离子共振。
此时,微波的能量会通过电场的作用而传递给纳米粒子,使其发生共振,从而微波的反射强度发生变化。
因此,对微波信号的反射率进行测量,就可以得到纳米粒子的表面等离子共振频率。
在纳米材料的研究中,表面等离子共振光谱是具有一定优势的技术手段。
首先,其具有高度灵敏度,能够检测出纳米材料的微小变化;其次,由于表面等离子共振现象的特殊性质,使得可以测量出纳米材料的表面结构、光学性质等信息;最后,基于表面等离子共振光谱测量的技术手段也具有可靠性和实用性,能够应用于大规模的纳米材料研究。
在应用层面上,表面等离子共振光谱的研究在生物、医学领域具有潜在的应用前景。
例如,在生物传感器的研究中,利用纳米材料的表面等离子共振现象,可以实现快速、高灵敏度的检测目标分子;在医学影像方面,利用表面等离子共振光谱可获得更为准确和清晰的成像结果。
因此,纳米材料的表面等离子共振光谱研究不仅具有科学研究的重要性,也对学术界和产业界产生了广泛的影响。
总之,纳米材料的表面等离子共振光谱研究是纳米材料科学中重要的技术手段之一,在纳米材料的物理、化学、生物等领域研究中具有广泛的应用价值。
未来,希望这一技术能够得到更深入的发展和探索,为纳米材料科学的发展做出更多的贡献。
纳米颗粒的表面等离子共振现象随着纳米科技的迅速发展,人们对纳米材料的研究越来越广泛。
在纳米材料中,纳米颗粒因其尺寸效应和表面效应而受到特别关注。
纳米颗粒的表面等离子共振现象便是其中一个引人瞩目的现象。
纳米材料由于其尺寸在纳米级别,与传统材料相比具有较大的比表面积,而纳米颗粒作为纳米材料的一种常见形态,其表面的原子、电子和能带结构都与体材料有着显著差异。
这种表面差异使得纳米颗粒的光学、电磁、热学等性质与原子尺度的现象之间出现了十分有趣的联系和相应的应用。
表面等离子共振现象是指纳米颗粒在与光相互作用时,表面的自由电子开始发生共振振动。
将一个光子作为激发源,射入纳米颗粒,当光的频率与纳米颗粒的共振频率相等时,就会引起表面等离子共振现象。
这时,纳米颗粒中的自由电子开始以一种特定的模式振动起来,吸收光的能量,并重新辐射出去。
表面等离子共振现象非常重要的一个应用就是在光学领域。
通过调节纳米颗粒的尺寸、形状和材料,可以控制其表面等离子共振的频率与波长相匹配。
这就使得纳米颗粒成为一种理想的光学材料,例如在表面等离子共振传感领域,可以利用纳米颗粒表面等离子共振的变化来检测环境中的微量物质。
此外,还可以利用纳米颗粒的表面等离子共振现象来增强光的散射和吸收,用于太阳能电池、光催化等领域。
纳米颗粒的表面等离子共振现象还在电磁学领域具有重要意义。
当纳米颗粒的表面等离子共振发生时,会产生强烈的电磁场增强效应。
这一效应使得纳米颗粒成为一种优秀的表面增强拉曼散射(SERS)基底。
在SERS技术中,利用纳米颗粒的表面等离子共振现象,可以将微量分子的光信号增强数千倍甚至更高,从而实现对分子结构和化学过程的高灵敏度检测。
除了光学和电磁学领域,纳米颗粒的表面等离子共振现象还在热学和声学领域有重要应用。
在热学领域,纳米颗粒的表面等离子共振现象可以调控其热导率和辐射特性,为纳米材料的热管理和纳米热器件的设计提供了新的思路。
在声学领域,纳米颗粒的表面等离子共振现象也可以用于声–电能量转换和声波检测等方面。
金属纳米粒子的表面等离子体共振效应研究金属纳米粒子广泛应用于生物医药、化学反应、激光技术等领域。
其独特的性质和表面等离子体共振效应使得其具有明显的应用前景和研究价值。
一、金属纳米粒子的制备方法纳米材料的制备方法多种多样,但主要包括两种,即物理方法和化学方法。
物理方法:1. 筛选法:用过滤和离心技术,在一定范围内筛选出需要的粒径。
2. 等离子体法:通过等离子体的爆发作用和开放式反应室技术制备金属纳米粒子。
化学方法:1. 化学还原法:通过还原剂将离子还原为原子并聚集形成金属纳米粒子。
2. 水相合成法: 用水相合成金属纳米粒子,具有纯度高、环保等优点。
二、金属纳米粒子的表面等离子体共振效应金属纳米粒子的表面具有富余的电子,当光照射到其表面时,这些电子会被激发产生表面等离子体共振效应(SPR)。
SPR 是一种光电子现象,能够使得光与金属之间交换能量并引起强烈的电磁场增强。
该效应是非常敏感的,当微小分子吸附到金属纳米粒子表面时,会引起SPR的变化,从而导致颜色的变化。
三、金属纳米粒子的生物应用1. 生物传感器应用:通过SPR技术,实现针对大分子结构的识别和测量。
2. 生物标记应用:通过将金属纳米粒子表面与生物结合,实现对生物分子的检测和测量。
3. 药物输送应用:将药物包裹在金属纳米粒子表面进行输送,提高药物的稳定性和疗效,减少药物毒性。
四、金属纳米粒子的环境应用1. 水处理应用:通过吸附、还原、光催化、电化学等方式对水中污染物进行去除。
2. 空气净化应用:金属纳米粒子对气体中的有害物质有良好的吸附和分解作用。
3. 吸附剂应用:金属纳米粒子具有良好的表面特性,可以作为吸附剂用于固体废物和污泥的处理中。
五、金属纳米粒子的未来发展随着纳米技术的发展,金属纳米粒子的应用场景将更加广泛和深入,但随之而来的安全性、环境友好性、生物相容性等问题也需要高度重视和研究。
相信通过技术的不断升级和完善,金属纳米粒子将在更多领域发挥着重要的作用,有可能会成为未来的主流材料之一。
最新Nature文章:10nm以下金属纳米颗粒的等离子共振研究金属纳米颗粒的等离子体共振由于在纳米光子学、生物学、传感器、光谱学以及太阳能捕集等方面的应用而广受关注。
尽管10nm以上的颗粒的等离子属性已经研究的很充分了,但量子尺寸(10nm以下)的纳米颗粒由于光散射弱、金属-配体作用影响、整体测量不能均一等问题,给研究带来很大困难,使我们在很多自然和工程过程中(尤其在催化领域)不能检测与控制其等离子体属性。
本文使用像差校正透射电子显微镜成像与单色扫描透射电子显微镜的电子能量损失谱技术研究了无配体的10nm以下的单个银纳米粒子的等离子共振现象。
研究发现当银纳米粒子从20nm降至2nm以下的时候,等离子共振向高能方向移动了0.5ev,这明显不符合经典理论的预测。
我们提出了一个量子力学模型并推测原因可能在于颗粒介电常数的变化。
本文的研究成果对于小纳米颗粒在催化与生物领域的理解与应用有很大的意义。
现发小木虫,与微纳版的虫友们分享金属纳米颗粒的等离子体共振由于在纳米光子学、生物学、传感器、光谱学以及太阳能捕集等方面的应用而广受关注。
尽管10nm以上的颗粒的等离子属性已经研究的很充分了,但量子尺寸(10nm以下)的纳米颗粒由于光散射弱、金属-配体作用影响、整体测量不能均一等问题,给研究带来很大困难,使我们在很多自然和工程过程中(尤其在催化领域)不能检测与控制其等离子体属性。
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研究发现当银纳米粒子从20nm降至2nm以下的时候,等离子共振向高能方向移动了0.5ev,这明显不符合经典理论的预测。
我们提出了一个量子力学模型并推测原因可能在于颗粒介电常数的变化。
本文的研究成果对于小纳米颗粒在催化与生物领域的理解与应用有很大的意义。
现发小木虫,与微纳版的虫友们分享!1.微纳光学:光子晶体、表面等离子体光子学(Plasmonic)都很火,因为得益于现代的微纳加工技术和化学合成、表征等手段,另外加上人们对小型化、高速度光子器件、芯片等所寄予的厚望,现在微米纳米的光学世界范围内都很火。
05年物理年提到的十大重大课题中就给与了表面等离子光子学(plasmonic)。
另外,特异材料(metamaterials)也非常受青睐,例如隐身(cloaking)、负折射以及各种各样微纳米光学元器件(e.g. superlens)。
微米波段的隐身05年由Duke大学的D.R.Smith 组做出来,而光学波段的隐身正是当前许多科学家追逐的梦想,出色的代表作有伯克利的X.Zhang组、普渡大学的V.M.Shalaev组等。
目前所有的工作离真正光学的隐身还有点距离。
对于表面等离子光子学,目前多的是(1)构造各种各样新奇结构来实现奇特的光学性质;(2)利用传播的表面等离子体激元做纳米光学集成化、小型化;(3)利用局域表面等离子体激元做电磁场增强,做生物、化学检测(如SERS等)以及癌症治疗;(4)表面等离子体的量子特性。
2.量子光学与非线性光学:量子通讯3.超快光谱后面的不熟,只知道hot1.微纳光学:光子晶体、表面等离子体光子学都很火,因为得益于现代的微纳加工技术和化学合成、表征等手段,另外加上人们对小型化、高速度光子器件、芯片等所寄予的厚望,现在微米纳米的光学世界范围内都很火。
05年物理年提到的十大重大课题中就给与了表面等离子光子学(plasmonic)。
另外特异材料也非常受青睐。
2.量子光学与非线性光学:量子通讯3.超快光谱后面的不熟,只知道hot表面等离子体表面等离子体(surface plasmons,SPs),是一种电磁表面波,它在表面处场强最大,在垂直于界面方向是指数衰减场,它能够被电子也能被光波激发。
表面等离子体是目前纳米光电子学科的一个重要的研究方向,它受到了包括物理学家,化学家材料学家,生物学家等多个领域人士的极大的关注。
随着纳米技术的发展,表面等离子体被广泛研究用于光子学,数据存储,显微镜,太阳能电池和生物传感等方面。
表面等离子体 - 科学历史1902年,R. W. Wood在光学实验中首次发现了表面等离激元共振现象。
1941年,U. J. Fano等人根据金属和空气界面上表面电磁波的激发解释了这一现象。
R. H. Ritchie注意到,当高能电子通过金属薄膜时,不仅在等离激元频率处有能量损失,在更低频率处也有能量损失峰,并认为这与金属薄膜的界面有关。
1959年,C. J. Powell和J. B. Swan通过实验证实了R. H. Ritchie的理论。
1960年,E. A. Stren 和R. A. Farrel研究了此种模式产生共振的条件并首次提出了表面等离激元(Surface Plasmon,SP)的概念。
在纳米技术成熟之后,表面等离子体受到了人们极大的关注,成为目前研究的热点。
它已经被应用于包括生物化学传感,光电子集成器件多个领域。
表面等离子体 - 基本原理表面等离子体场分布特性表面等离子体(Surface Plasmons,SPs)是指在金属表面存在的自由振动的电子与光子相互作用产生的沿着金属表面传播的电子疏密波。
其产生的物理原理如下:如作图所示,在两种半无限大、各项同性介质构成的界面,介质的介电常数是正的实数,金属的介电常数是实部为负的复数。
根据maxwell方程,结合边界条件和材料的特性,可以计算得出表面等离子体的场分布和色散特性。
一般来说,表面等离子体波的场分布具有以下特性:1.其场分布在沿着界面方向是高度局域的,是一个消逝波,且在金属中场分布比在介质中分布更集中,一般分布深度与波长量级相同。
2.在平行于表面的方向,场是可以传播的,但是由于金属的损耗存在,所以在传播的过程中会有衰减存在,传播距离有限。
3.表面等离激元的色散曲线在自然光的右侧,在相同频率的情况下,其波矢量比光波矢量要大。
[ Last edited by zhaoyuan0426 on 2012-4-24 at 18:08 ]等离激元光子学是纳米光子学的重要组成部分,在生物传感、显微成像、光源制作、纳米光电集成等技术中应用前景广阔。
近五年内10个关于纳米金应用方面的Nature, Science, PNAS文章:(1) High-harmonic generation by resonant plasmon field enhancement. Nature 2008, 453, 757-760.表面等离激元共振在非线性光学中的应用。
利用纳米金蝴蝶结中心巨大的电场增强效应来实现高次谐波的产生。
(2) Direct observation of chemical reactions on single gold nanocrystals using surface plasmon spectroscopy. Nature nanotechnology 2008, 3, 598-602.表面等离子体光谱学实时观测化学反应。
当氧化还原反应在纳米金表面进行时,电子会流入或流出金属,造成金属表面电荷密度的变化,从而导致表面等离子激元共振频率的变化。
因此,通过对纳米金暗场散射光谱的监测即能反映出在金属表面化学反应的进行程度。
(3) Directional control of light by a nano-optical Yagi–Uda antenna. 2010, 4, 312-315. 金纳米棒组成光频Yagi-Udal天线。
作者将不同长度金纳米棒排列在衬底上,从而组成能工作在光学波长范围的Yagi-Udal天线,这种天线将662纳米的入射光沿特定的方向,特定的偏振重新发射出去。
(4) Demonstration of a spaser-based nanolaser. Nature 2009, 460, 1110-1112.纳米激光器的诞生。
激发态染料分子与纳米金表面等离激元之间的共振能量传递可以弥补通常情况下表面等离激元共振的欧姆损耗,从而实现增益。
通过这种方法,作者观测到了表面等离激元的受激辐射。
(5) Five-dimensional optical recording mediated by surface plasmons in gold nanorods. Nature 2009, 459, 410-413.五维存储超大容量DVD光盘。
利用金纳米棒表面等离激元共振的波长可调性以及光学偏振依赖特性,作者用不同波长的飞秒激光来烧录信息,通过金纳米棒自身的双光子荧光来实现数据读取。
(6) Gold nanocages covered by smart polymers for controlled release with near-infrared light. Nature materials 2009, 8, 935-939.金纳米笼作为光引发药物释放的载体。
作者在空心金纳米笼的开口处接上了一些遇热链收缩的水凝胶分子。
在水凝胶分子的低临界溶解温度下,水凝胶分子呈舒展状态,将纳米笼的开口完全遮蔽起来。
当受到近红外光照射时,金纳米笼的高的光热转换效率导致纳米笼表面温度迅速上升至水凝胶的低临界溶解温度之上,水凝胶分子开始收缩,并露出被遮挡的笼口,从而实现笼内包覆药物的释放。
(7) Nanoplasmonic Probes of Catalytic Reactions. Science 2009, 326, 1091-1094.纳米金探针实时观测催化反应。
纳米金的表面等离子体光谱又一次成为催化反应的观测平台。
作者在纳米金的表面放上铂纳米粒子作为催化剂,利用催化反应时产生的介质折射指数的变化来监控催化反应的进行程度。
(8) Step-Growth Polymerization of Inorganic Nanoparticles. Science, 2010, 329, 197-200.以金纳米棒作为单体的线性聚合。
作者将金纳米棒的两端表面用巯基封端的聚苯乙烯分子进行功能化,然后用这种表面功能化后的金纳米棒作为单体,进行链式聚合组装,得到不同聚合度以及聚合形式的线性纳米棒聚合物。
(9) In vitro and in vivo two-photon luminescence imaging of single gold nanorods. PNAS, 2005, 102, 15752-15756.金纳米棒作为体内双光子荧光对比剂。
金纳米棒可作为一种高对比度,无淬灭的双光子荧光对比剂而被应用在活鼠耳部血管双光子成像中。
(10) Cooperative nanomaterial system to sensitize, target, and treat tumors. PNAS, 2010, 107, 981-986.金纳米棒用于肿瘤的纳米材料联合治疗法。