【摘 要】
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金属纳米粒子由于其独特的表面等离子体共振（SPR）光学效应和广泛的应用前景而成为诸多领域的研究热点。与单金属纳米粒子相比,双金属复合纳米结构（如核壳纳米结构、合金纳米结构）因其高稳定性和调制改善的物理化学性质而备受关注。因此,本论文设计并合成了一种新型金-银合金纳米棒结构（金纳米双锥表面生长金-银合金纳米壳层,而形成纳米棒结构）,利用修正的计算方法,得到不同比例合金的介电函数,并从实验测量、理论计
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金属纳米粒子由于其独特的表面等离子体共振（SPR）光学效应和广泛的应用前景而成为诸多领域的研究热点。与单金属纳米粒子相比,双金属复合纳米结构（如核壳纳米结构、合金纳米结构）因其高稳定性和调制改善的物理化学性质而备受关注。因此,本论文设计并合成了一种新型金-银合金纳米棒结构（金纳米双锥表面生长金-银合金纳米壳层,而形成纳米棒结构）,利用修正的计算方法,得到不同比例合金的介电函数,并从实验测量、理论计算以及数值模拟方面对金-银合金纳米结构的光学性质进行了研究。具体研究内容和研究结果如下:1.通过共还原法获得核壳纳米棒(Au BP@AuxAg1-xNRs,x:0-1),其核心是尺寸均匀的金纳米双锥（Au BPs）,表面生长AuxAg1-x合金纳米壳而形成复合纳米棒。高分辨透射电子显微镜（HRTEM）研究表明,核-壳纳米棒的外壳是由均匀的金-银合金组成。通过Fe（NO3）3蚀刻和热处理,结果显示Au BP@AuxAg1-xNRs具有较高的化学稳定性和热稳定性。此外,我们通过改变合金壳层厚度或Au BPs核的尺寸,可以在较宽的波长范围内对Au BP@AuxAg1-xNRs的SPR峰进行调制。2.Au BP@AuxAg1-xNRs的折射率灵敏度和SERS特性研究。通过测量Au BP@AuxAg1-xNRs在不同折射率溶液中SPR峰的位移得到其折射率灵敏度,发现Au BP@AuxAg1-xNRs的折射率灵敏度较Au BPs核有所高并随银浓度的增加而高。此外,我们还考察了Fe（NO3）3处理前后Au BP@AuxAg1-xNRs的SERS活性。SERS测量结果表明,Au BP@AuxAg1-xNRs（x:0.4-0.6）能有效地结合了银的高的SERS活性和金的优越的化学稳定性。3.定量探讨折射率灵敏度对金属成分和形貌的相关性。使用Drude-DCP计算了合金结构的介电函数,然后将其应用于时域有限差分（FDTD）中,模拟了不同银浓度以及不同长径比金-银合金纳米粒子的光谱。模拟得到的折射率灵敏度与实验测得的值非常吻合。结合Drude-DCP和FDTD模拟可以计算不同浓度的金-银合金纳米粒子的介电函数和预测其折射率灵敏度。
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