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具有不同形貌特性的金属纳米粒子等离激元性质的实验与理论对比

DOI：10.1016/j.matpr.2019.06.679 期刊：Materials Today: Proceedings 出版年份：2019 更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要： 在本研究中，我们采用脉冲激光沉积（PLD）技术结合纳秒级Nd:YAG激光系统，根据环境背景气压和激光脉冲次数，在载玻片和硅片基底上制备了具有不同形貌特性的等离子体金属纳米颗粒薄膜。通过原子力显微镜分析了这些纳米颗粒薄膜的形貌特征。紫外-可见光谱显示，等离子体金属纳米颗粒在可见光及近红外（NIR）区域呈现局域表面等离子体共振（LSPR）带，其位置取决于纳米颗粒薄膜的形貌结构。我们使用边界元法模拟程序对等离子体金属纳米颗粒的LSPR特性进行了理论计算，并将本工作获得的PLD实验结果与理论计算结果进行对比验证。本研究系统呈现并讨论了理论计算与实验结果及其对比分析，最终得出铜体系的理论与实验结果高度吻合的结论。
作者： Serap Yi?it Gezgin，Abdullah Kepceo?lu，Hayreddin Kü?ük?elebi，Hamdi ?ükür K?l??
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究具有不同形貌特性的金属纳米颗粒的等离激元特性，并将实验结果与理论模拟进行对比。

研究成果

采用脉冲激光沉积(PLD)技术制备的铜纳米颗粒薄膜显示：随着气体压力升高，颗粒尺寸与密度均减小，局域表面等离子体共振(LSPR)峰向短波方向移动?；诒呓缭?BEM)的理论模拟与实验结果一致，验证了LSPR峰位。这些发现表明，通过调节PLD技术中的氩气压力来控制LSPR峰位，铜纳米颗粒可用于薄膜太阳能电池以实现特定波长的光子吸收。

研究不足

BEM模拟程序对形状均匀的单一粒子进行计算，且忽略了粒径分布，导致所得局域表面等离子体共振（LSPR）谱带比实验结果更窄。

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