金棒核殼納米顆粒的光學性質(zhì)及表面增強拉曼光譜性能的研究.pdf

1、本文首先通過有限時域差分的方法，系統(tǒng)地研究金棒核殼納米結(jié)構(gòu)的光學性質(zhì)，并從吸收截面強度和響應波長兩方面來對這種結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化。通過調(diào)節(jié)金棒核殼納米顆粒殼層、間隙尺寸和長徑比等結(jié)構(gòu)參數(shù)，實現(xiàn)其在第一和第二近紅外窗口區(qū)都具有高度可調(diào)性；同時與傳統(tǒng)的金納米棒相比具有更寬的光譜調(diào)節(jié)范圍、更大的吸收強度和對入射光方向的不敏感性等優(yōu)點，在近紅外區(qū)域的光熱治療領(lǐng)域具有很大的應用前景。其次，我們合成出拉曼分子包埋的金棒核殼納米顆粒，金的納米顆粒具有表面易

2、于修飾、良好的光熱轉(zhuǎn)換效率和表面等離激元效應等優(yōu)點。核殼結(jié)構(gòu)的金納米顆粒由于核殼之間表面等離激元的相互耦合表現(xiàn)出良好的光學可調(diào)性，在光熱治療領(lǐng)域有很好的應用前景，而多層核殼結(jié)構(gòu)之間的間隙區(qū)域作為“熱點”具有很強的電磁場，有利于表面增強拉曼光譜（SERS）的應用。Chen-Sheng Yeh課題組合成出的金棒核殼納米結(jié)構(gòu)顯示出其吸收光譜能夠調(diào)節(jié)到第二近紅外窗口區(qū)（1000-1350 nm）并表現(xiàn)出很好的光熱效率，但是針對這種結(jié)構(gòu)的光譜可調(diào)

3、性還未進行系統(tǒng)的研究，迫切需要通過模擬計算來對其光學性能進行預測并在此基礎(chǔ)上指導材料的合成。另外，與此結(jié)構(gòu)十分相似的球形核殼顆粒（內(nèi)核與外殼之間的間隙區(qū)域含有拉曼分子）具有很強的SERS性能，并且信號穩(wěn)定,但這種結(jié)構(gòu)的吸收光譜只出現(xiàn)在可見光區(qū)域，限制了在近紅外區(qū)域的生物應用，我們希望通過將這種結(jié)構(gòu)改變成棒狀來探究其光譜的可調(diào)性能和SERS性能。
　　本文首先通過有限時域差分的方法，系統(tǒng)地研究金棒核殼納米結(jié)構(gòu)的光學性質(zhì)，并從吸收截面

4、強度和響應波長兩方面來對這種結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化。通過調(diào)節(jié)金棒核殼納米顆粒殼層、間隙尺寸和長徑比等結(jié)構(gòu)參數(shù)，實現(xiàn)其在第一和第二近紅外窗口區(qū)都具有高度可調(diào)性；同時與傳統(tǒng)的金納米棒相比具有更寬的光譜調(diào)節(jié)范圍、更大的吸收強度和對入射光方向的不敏感性等優(yōu)點，在近紅外區(qū)域的光熱治療領(lǐng)域具有很大的應用前景。其次，我們合成出拉曼分子包埋的金棒核殼納米顆粒，并通過控制反應條件實現(xiàn)對其形貌的調(diào)制。我們對這種顆粒進行SERS性能的表征，并與金納米棒的SERS性能進