非球形金納米顆粒光學(xué)特性及粒徑濃度測(cè)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(duì)特定波長(zhǎng)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(shí)非球形金屬納米顆粒光學(xué)特性變化規(guī)律對(duì)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(jiǎn)單、低成本并能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線測(cè)量的顆粒粒度測(cè)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(cè)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(zhǎng)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(duì)其消光譜共振峰位置和強(qiáng)度的影響，總結(jié)了共振波長(zhǎng)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(duì)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(duì)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