金属纳米颗粒的表面等离子体共振(SPR)在光催化、光学传感、医学成像、太阳能电池,以及表面增强拉曼光谱(SERS)等领域有广泛的应用前景。本项目着眼于金属纳米颗粒SPR设计、调控和功能开发,开展理论和实验研究。深入探索了SPR 对纳米颗粒的几何尺寸和形状,拓扑结构,化学组分的依赖关系;提出利用增益复合的纳米颗粒以实现等离子体共振的放大,能够显著提高局域场的增强效应和SERS检测灵敏度;研究了金属纳米颗粒在非线性光学双稳态、紫外光催化、量子相互作用等特性;实验上合成了金纳米棒、增益复合的纳米棒以及金、银、钯等贵金属及其合金构成的纳米颗粒,研究了它们的非线性光学和SERS性质。项目共发表SCI论文30篇,包括Nano Lett.2篇,Angew. Chem 2篇,J. Am. Chem. Soc. 2篇,ACS Nano 2篇, Adv. Mater. 2篇,Opt. Lett. 3篇,Opt. Express 3篇, Appl. Phys. Lett. 2篇,研究成果被Nature杂志所Highlight,入选《激光与光电子学进展》杂志评选的"2010中国光学重要成果"。
英文主题词metal nanoparticles;surface plasmon resonance;surface-enhanced Raman scattering; gain assisted amplification; nonlinear optics