非球形金納米顆粒光學特性及粒徑濃度測量.pdf

1、金納米顆粒表現(xiàn)出與體相材料所不同的特殊光學特性。金納米顆粒具有局域表面等離激元共振現(xiàn)象，對特定波長呈現(xiàn)強烈的光吸收和散射特性?；谶@些獨特的光學特性，金納米顆粒在生物、醫(yī)學、化學、信息、能源、環(huán)境等眾多領域得到廣泛應用。深刻認識非球形金屬納米顆粒光學特性變化規(guī)律對于它在實際中的應用有重要的指導意義。金屬納米顆粒的粒徑和濃度決定著它在實際應用中的性質(zhì)和行為，光譜消光法是一種簡單、低成本并能實現(xiàn)實時在線測量的顆粒粒度測量方法，它有望應用于非

2、球形顆粒的粒徑和濃度參數(shù)測量。
　　非球形金屬納米顆粒中金納米棒顆粒因其制備技術成熟、共振峰諧調(diào)波長范圍廣、極大的光學吸收、散射截面，和很高的光熱轉換效率，使得它成為非球形金屬納米顆粒中應用最廣泛的納米顆粒。本文將選取金納米棒顆粒作為非球形金納米顆粒的典型研究顆粒。用于計算非球形顆粒散射問題的方法中，T矩陣方法具有計算速度快、計算尺寸參數(shù)大、精度高的優(yōu)點，且此方法的程序代碼開源，使用方便，便于修改?；诖吮疚脑黾恿四壳癟矩陣方法中

3、沒有的棒狀模型。
　　本文利用T矩陣方法結合介電函數(shù)的尺寸修正模型，系統(tǒng)地定量研究了幾種常見金納米顆粒（金納米橢球、納米圓柱和納米棒）的幾何尺寸和周圍介質(zhì)對其消光譜共振峰位置和強度的影響，總結了共振波長和強度的變化規(guī)律，得到金納米棒具有最廣的共振峰調(diào)諧范圍。針對金納米棒在光熱治療和生物成像中的應用，采用T矩陣方法定量研究了金納米棒的尺寸對共振光吸收與后向散射特性的影響，通過最大化體積吸收系數(shù)和體積后向散射系數(shù)獲得的金納米棒優(yōu)化尺寸