金纳米粒子光学性质中的尺寸和形状效应

第15卷　第1期2003年4月

光　散　射　学　报

CHINESEJOURNALOFLIGHTSCATTERING

Vol115　No11

Apr12003

文章编号:100425929(2003)0120001205

金纳米粒子光学性质中的尺寸和形状效应

杨志林1,2,李秀燕2,胡建强1,任　斌1,周海光2,田中群13

(1.厦门大学化学系,固体表面物理化学国家重点实验室,厦门　361005;2.厦门大学物理系,厦门　361005)

摘　要:纳米尺度的金属及半导体呈现出特殊的光学、电学及磁学性质,采用近年发展起来的离散偶极近似(DDA)的方法,我们分析了金纳米粒子的尺寸及形状对其光学性质的影响中亦作了分析。计算结果显示,,但来自形状的影响更为明显。与米氏理论及扩展的甘氏理论相比较的时候更准确,关键词:金纳米粒子;;3andShapeEffectsontheOpticalPropertiesof

GoldNanoparticles

YANGZhi2lin1,2,LIXiu2yan2,HUJian2qiang1,RENBin1,ZHOUHai2guang2,TIANZhong2qun13

(1.StateKeyLaboratoryforPhysicalChemistryofSolidSurfaces,DepartmentofChemistry,XiamenUniversity,Xiamen,361005,China;2.DepartmentofPhysics,XiamenUniversity,

Xiamen361005,China)

Abstract:Metalsandsemiconductorsexhibitunusualoptical,electronic,andmagneticproper2tiesatthenanometerscale.Basedonthenewlydevelopedmethod,discretedipoleapproxima2tion(DDA),thedependenceoftheopticalpropertiesofthegoldnanoparticlesonthesizeandshapewasanalyzed.Theeffectsofthesurroundingmediumwerealsotakenintoconsiderationinthecalculation.Thecalculatedresultsshowthattheplasmonabsorptionbanddependsonboththesizeandshapeofthegoldnoanoparticles.However,theinfluenceoftheshapeismoresignificant.ComparedtotheMieπstheoryandtheextension,Gansπtheory,theDDAmethodismoreaccuratewhenthedimensionsoftheparticlesarenotmuchsmallerthanthewavelengthoftheincidentlightandcanbeappliedtoparticlesofanyshape.Thetheoreticalresultsareingoodagreementwiththeexperimentaldata.

Keywords:Goldnanoparticles;Discretedipoleapproximation;Extinctionspectra

引　　言

纳米材料制备技术的进展使得制备可控尺寸及形状的金属纳米微粒已成为现实。如今,许多研

究组用不同方法制备了各种尺寸的球状、椭球状、棒状、三角状、棱柱体等形状的金及银纳米粒

收稿日期:2002210218

通讯联系人,zqtian@xmu.edu.cn

国家自然科学基金项目,批准号为:20003008,29833060

1