局域表面等离子体共振效应气体传感器的研究进展

贵金属纳米结构的局域表面等离子体共振光学在光催化、光学传感器、表面增强光谱学、太阳能电池等领域具有广阔的应用前景。基于贵金属的局域表面等离子体共振效应传感器的性能主要依赖于贵金属的结构,总结了纳米贵金属粒子性质以及各种结构的制备方法和应用,并展望了未来表面等离子体共振效应传感器的发展趋势。     

基于局域表面等离子体共振效应生物传感器的制备方法及应用

金属纳米颗粒表现出来的局域表面等离子体共振效应被广泛应用于生物传感器领域.综述了局域表面等离子体共振效应的基本原理,对比了局域表面等离子体和表面等离子体的异同,详细介绍了胶体化学平板印刷术、电子束光刻法、聚焦离子束光刻法、纳米球光刻术等多种金属纳米颗粒阵列和图形制备技术、特点及应用,分析了局域表面等离子体共振生物传感器的应用前景、现存问题及其解决途径.     

近红外强吸收金属纳米材料的制备和应用研究进展

近红外强吸收金属纳米材料由于在近红外区（750-1500nm）具有强烈的表面等离子体共振吸收，在众多领域具有极大的应用价值。将该类材料分为3种类型：各向异性金属纳米结构、金属复合纳米空心结构和非金属，金属复合纳米结构，分别介绍了它们的制备方法，并介绍了这类材料在生物医学领域的应用。     

贵金属纳米线的模板法制备及应用研究进展

贵金属纳米线因独特的光学性质吸引了人们的普遍关注,已经被广泛应用于生物传感器、太阳能电池、纳米尺度光电器件领域。其光学性能主要来源于贵金属表面的区域等离子体共振,而区域等离子体共振主要由金属纳米线的形状、尺寸、组成以及电磁常数决定。简要地回顾了模板法合成贵金属纳米线的方法,讨论了影响纳米线光学性质的因素,最后简述了应用前景。     

影响贵金属纳米颗粒表面等离子体共振因素评述

贵金属纳米颗粒具有可调的共振吸收谱,被广泛用于光能传送器、近场扫描光学显微学、表面增强谱学、化学和生物传感器等。系统地评述了颗粒尺寸、颗粒分布、颗粒形状、颗粒体积分数、颗粒组成和颗粒结构等因素对金属纳米颗粒等离子体共振吸收性能的影响,有利于深入理解等离子体共振吸收的物理实质和实现对等离子体共振频率的调控。     

纳米金属粉体制备及其表面等离子共振应用

介绍了金、银等金属纳米结构的形貌可控的合成工艺进展，详述了纳米金属粉体的表面等离子共振特性、原理，展望了它们一些独特的应用，包括电磁场的区域增强、光学成像、光传榆、比色传感器和纳米范围的光波导等。     

银纳米颗粒的化学还原法制备简介及其应用

银纳米颗粒的光学性能,如局域表面等离子体共振(Localized Surface Plasmon Resonance,LSPR)特性可通过其形貌、尺寸、外部介电环境的调控而实现变化。不同形貌的银纳米颗粒具有强弱不同的局域表面等离子体共振效应,从而表现出独特的光学性质。综述了利用化学还原法制备不同形貌的银纳米颗粒,主要包括柠檬酸钠还原法、多元醇法以及种子介导生长法,分析了这3种合成方法的机理和特点,将近年来不同形貌银纳米颗粒的研究进展进行了综述。最后介绍了不同形貌银纳米颗粒在表面增强拉曼散射(Surface-Enhanced Roman scattering,SERS)基底、催化、抗菌领域上的应用研究,并总结和展望了银纳米颗粒在合成和相关应用领域的发展前景。     

医用钛合金表面改性的研究进展

从金属植入体与生物环境的界面反应,以及钛植入体表面现阶段存在的主要问题出发,叙述了近年来钛表面生物活性、生物相容性、血液相容性、抗菌性涂层的制备、结构及性能,重点总结了应用等离子体喷涂技术制备羟基磷灰石涂层、硅酸盐陶瓷涂层、纳米ZrO2涂层、纳米TiO2涂层,以及采用等离子体浸没离子注入/沉积技术对钛合金表面进行离子注入和薄膜沉积的研究结果.最后,基于钛硬组织植入体表面需求,指出钛硬组织植入体表面改性设计与制备应注重改性层的综合生物学性能及力学安全性.     

基于亚波长光学谐振腔的纳米聚焦器件

提出了一种基于亚波长金属光学谐振腔的纳米聚焦器件.通过利用亚波长金属结构激发表面等离子体波在谐振腔中发生干涉,形成驻波条纹,并被耦合进相邻的锥形微尖结构中,从而在锥形尖端进行聚焦,焦斑的尺寸达100nm.研究表明:通过改变亚波长光学谐振腔的长度,可以对聚焦能量进行连续调制.利用电磁仿真软件FDTD进行了针对性仿真,描绘出该器件的强度分布图,揭示出其内在工作机理,并总结出能量聚焦的规律.     

纳米金属粉体的制备及表面等离子共振技术的应用

介绍了金、银等金属之纳米结构的形貌可控的合成工艺进展;详述了纳米金属粉体的表面等离子共振的特性、原理;展望了它们的一些独特的应用,包括电磁场的区域增强、光学成像、光传输、比色传感器和纳米范围的光波导等。     

金纳米锥阵列与金薄膜耦合结构表面等离子体折射率传感研究

设计了基于SiO₂薄膜间隔的金纳米锥与金薄膜耦合结构表面等离子体共振折射率传感器。使用时域有限差分法研究了复合结构中的表面等离子体共振模式,复合结构不仅能够激发局域表面等离子体共振,也可激发传播表面等离子体共振。入射电磁波的能量部分通过单个金纳米锥耦合到局域表面等离子体,部分通过金纳米锥阵列二维光栅耦合到传播表面等离子体。在待测物折射率1.30～1.40的范围内,对复合结构的反射光谱进行了模拟研究,发现共振波长与分析物折射率呈线性关系,且由于局域和传播表面等离子体的高效激发,反射光谱共振峰处的反射率几乎为零。此外,在最优的金纳米锥几何参数下,传播表面等离子体共振模式的半高全宽非常窄,灵敏度和品质因数分别达到770 nm/RIU和113 RIU^-1,具有良好的折射率传感性能。所设计的复合结构作为表面等离子体共振传感器有望广泛应用于生物检测领域。     

表面纳米化对金属材料耐磨性的影响

材料的磨损起源于表面,金属材料的摩擦磨损性能与表面结构密切相关。利用表面纳米化(Surface nanocrystallization)技术可以在金属材料的表面制备出一定厚度的纳米结构表层,从而大大提高金属的耐磨性。结合国内外学者的研究报道,综述了表面纳米化在金属耐磨性方面的影响,讨论了表面纳米化方法与机理以及表面纳米化影响耐磨性的因素,简述了应用表面纳米化技术改善各种金属材料耐磨性的研究和实用成果,最后进行了总结和展望。     

化学还原法制备纳米铁金属微粒的研究

纳米金属微粒由于有光、声、电、磁等各种奇特的介观物理现象,其制备工艺一直是研究中的热点.本文通过溶液化学还原法制备了纳米铁金属的微粒,并对微粒显微结构进行了分析.在溶液化学还原反应过程中,为了解决还原所得金属微粒粒径过大及微粒表面氧化问题,在溶液中添加了高分子表面活性剂.通过XRD及TEM等结构分析手段,发现添加表面活性剂,可以大大降低纳米金属微粒的粒径,而且对金属微粒的表面起保护作用,阻止金属纳米微粒表面的氧化过程.     

一种用于LSPR传感的纳米金属列阵制作方法

提出利用光刻定位自组装填充的方法制作纳米金属列阵．在平面基板上通过光刻手段制作具有列阵微区的定位模板,再利用单分散聚苯乙烯纳米球在微区里进行自组装,得到单层规则排布的纳米球结构;进一步沉积金属后,通过去牺牲层工艺去除球体,可得到呈六角形分布的纳米金属列阵结构;最后对获得的纳米金属列阵结构的形貌和光学性能进行分析,给出金属纳米列阵结构的电子显微镜照片和消光谱．     

金属表面等离子体激发的实时场分布研究

利用时域有限差分法的电磁场仿真软件建立了金属-绝缘体-金属波导结构模型,并通过持续扩展光源激发该波导结构产生表面等离子体波,研究了金属表面等离子体激发的实时场分布.结果表明,表面等离子体波的各电磁场分量可以沿着金属-绝缘体的接触面传播,但传播距离有限,且垂直于接触面向两侧指数衰减.     

中科院物理所合成金属纳米颗粒取得新成果

2005年10月，中国科学院物理研究所光物理实验室的李志远研究员与美国华盛顿州大学化学系教授夏幼南领导的实验小组合作，在合成金属纳米颗粒并开发其表面等离子体共振（SPR）性质上取得了新成果。该合作研究团队利用多乙烯吡咯烷酮（PVP）过程制备了单晶银立方纳米颗粒，然后以此为模板，利用电化学取代反应技术制备出空心的金纳米笼状（nanoeage）颗粒。     

金纳米粒子的最新研究进展

金纳米粒子是最稳定的金属纳米粒子之一，由于其具有优良的稳定性和光学性质，使其在许多领域有着广阔的应用前景。本文主要对金纳米粒子和表面修饰金纳米粒子的制备方法进行分析总结，指出各种方法的制备原理及特点。同时，阐述了金纳米粒子的一些特殊性能，如：表面吸收带效应、荧光效应、量子尺寸效应、单电子跃迁等。并对金纳米粒子的应用进行了展望。     

重油残渣基新型碳功能材料的研究进展

综述了以重油残渣为原料,采用化学气相沉积法、共炭化法和微波等离子体法可控制备气相生长碳纤维、碳微球、内包铁洋葱状富勒烯、纳米碳管、内包金属碳微米颗粒及定向碳纳米薄膜等各种高附加值碳材料;采用等离子体氧化法、酸处理法、化学还原法等方法对气相生长碳纤维和碳微球进行表面修饰,在产物表面引入含氧官能团,解决了可溶性碳材料的制备问题;在碳微球表面引入Pt纳米颗粒,使重油残渣基新型碳材料在表面修饰和功能化后可望成为性能优异的吸附和催化材料.     

自组装Ag纳米颗粒的表面等离子体共振及其对CdSe量子点的荧光增强效应

采用柠檬酸三钠还原硝酸银的方法制备了Ag纳米粒子溶胶,利用静电自组装技术制得单分散Ag纳米颗粒薄膜.研究了该Ag纳米颗粒薄膜的光学特性,通过改变反应物浓度和后期的热退火温度,有效调控了Ag纳米颗粒尺度和其在外场作用下产生的表面等离子体共振(SPR)特性.将所制备的Ag纳米颗粒薄膜与CdSe量子点耦合,利用SPR对荧光的...     

超音速微粒轰击金属表面纳米化新技术

对金属材料表面纳米化作了扼要阐述，着重介绍一种适合于大面积与复杂形状金属构件自身表面纳米化的新技术－超音速微粒轰击技术，并介绍了金属在超音速微粒轰击下晶粒纳米化的原理和装置结构以及应用前景。