非球形金納米顆粒光學(xué)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(xué)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(qiáng)烈的光吸收和散射特性?；谶@些獨(dú)特的光學(xué)特性，金納米顆粒在生物、醫(yī)學(xué)、化學(xué)、信息、能源、環(huán)境等眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。深刻認(rèn)識非球形金屬納米顆粒光學(xué)特性變化規(guī)律對于它在實(shí)際中的應(yīng)用有重要的指導(dǎo)意義。金屬納米顆粒的粒徑和濃度決定著它在實(shí)際應(yīng)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(shí)現(xiàn)實(shí)時在線測量的顆粒粒度測量方法，它有望應(yīng)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(shù)成熟、共振峰諧調(diào)波長范圍廣、極大的光學(xué)吸收、散射截面，和很高的光熱轉(zhuǎn)換效率，使得它成為非球形金屬納米顆粒中應(yīng)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(jì)算非球形顆粒散射問題的方法中，T矩陣方法具有計(jì)算速度快、計(jì)算尺寸參數(shù)大、精度高的優(yōu)點(diǎn)，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(jié)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(qiáng)度的影響，總結(jié)了共振波長和強(qiáng)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(yīng)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