金纳米棒的光学性质、合成组装和应用研究进展

摘要

近年来,纳米结构材料的制备、组装和异乎寻常的特殊性质吸引着人们的浓 厚兴趣,这主要是因为它们在高技术领域中所具有的潜在应用前景。由于这些材 料性质对纳米结构粒子的尺寸、分布和形状的依赖性,许多研究的目标就是如何 控制金属或半导体纳米粒子的形态,其中,金纳米棒（或丝）的研究最令科学家 所关注。 棒状金纳米粒子与球形金粒子的性质相比,尤其在光学和电学性质方面有着 明显的不同。例如,球形金纳米粒子通常在波长520 nm 左右呈现出一表面等离 子体共振吸收带,然而对于金纳米棒粒子的共振吸收带则分裂成两个：即对应于 纳米棒的长轴方向产生的纵向共振吸收带和垂直于长轴方向产生的横向共振吸 收带。这种性质主要依赖于纳米棒的长径比（即长度对直径之比）。正是由于这 种特殊的光学性质,导致围绕金纳米棒开展了一系列关于金纳米棒的合成、纳米 结构的组装、纳米棒的调谐定向及其金纳米棒在生物医学、光电子器件和建筑物 窗户玻璃节能涂层等方面的研究和应用。本文针对这些研究,着重就棒状金纳米 粒子光学性质的理论计算模拟、棒的合成组装及其应用进行论述,其中包括作者 小组在金纳米棒合成组装方面的研究内容。