納米銀顆粒表面等離子體共振增強(qiáng)功能分子熒光.pdf

1、貴金屬納米粒子以其獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)成為納米科學(xué)和表面等離子體光子學(xué)的研究熱點(diǎn)。近年來(lái)人們利用貴金屬納米粒子實(shí)現(xiàn)了表面增強(qiáng)拉曼散射和表面增強(qiáng)熒光。本論文從實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬兩方面分析和討論了不同因素對(duì)于金屬表面增強(qiáng)熒光的影響，并對(duì)其可能機(jī)理進(jìn)行初步探討，主要的研究工作包括以下幾個(gè)方面。
　　 1、利用化學(xué)還原法制備得到球形和花形兩種銀納米粒子，采用消光光譜和掃描電鏡對(duì)納米粒子的光學(xué)性質(zhì)和形貌進(jìn)行表征，并利用Mie散射理論和離散偶極近似理

2、論(DDA)計(jì)算和模擬了單個(gè)銀納米粒子的局域電場(chǎng)分布和消光系數(shù)等參數(shù)。
　　 2、利用現(xiàn)有表面電磁場(chǎng)增強(qiáng)理論的結(jié)論，計(jì)算了距表面不同距離、不同大小球形納米粒子條件下納米粒子表面的局域電場(chǎng)增強(qiáng)因子。
　　 3、通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較了兩種不同形貌銀納米粒子的表面增強(qiáng)熒光倍數(shù)，納米粒子沉積得到的不同分散度溶膠膜對(duì)于表面增強(qiáng)熒光的影響，不同激發(fā)波長(zhǎng)對(duì)于表面增強(qiáng)熒光增強(qiáng)倍數(shù)的影響。
　　 4、利用數(shù)值計(jì)算模擬將熒光分子近似為偶極子

3、，通過(guò)DDA計(jì)算從不同入射波長(zhǎng)的激發(fā)光、不同大小的球形銀納米粒子等方面，驗(yàn)證分析近似為偶極子的熒光分子對(duì)于金屬表面增強(qiáng)熒光的影響，對(duì)于金屬表面增強(qiáng)熒光的機(jī)制進(jìn)行初步的探討。
　　 通過(guò)以上的工作，全面分析了不同因素對(duì)于金屬表面增強(qiáng)熒光的影響。得出如下的結(jié)論：
　　 1、不同大小球形銀納米粒子，其表面等離子共振峰位不同，銀納米粒子越大，其表面等離子體共振峰越發(fā)生紅移，其表面等離子體共振效應(yīng)逐漸由吸收向散射轉(zhuǎn)變。對(duì)于80-1

4、00nm粒徑的銀納米粒子可以實(shí)現(xiàn)最大的熒光增強(qiáng)。
　　 2、花形銀納米粒子引入表面粗糙結(jié)構(gòu)形成“hotspot”效應(yīng)，此效應(yīng)有利于實(shí)現(xiàn)更高倍數(shù)的金屬表面增強(qiáng)熒光，在實(shí)驗(yàn)中得到花形銀納米粒子最高實(shí)現(xiàn)134倍的表面熒光增強(qiáng)。
　　 3、采用不同波長(zhǎng)的激發(fā)光激發(fā)單個(gè)銀納米粒子。表面等離子體共振有利于金屬表面增強(qiáng)熒光。在銀納米粒子表面引入近似為偶極子熒光分子，其表面等離子體共振波長(zhǎng)將發(fā)生紅移。
　　 4、在銀納米粒子表面