金属纳米结构中的自由电子的集体振荡被称为表面等离激元,其共振峰位和强度与纳米结构的尺寸、形貌、材料以及周围介质的折射率相关。同时表面等离激元还具有多种共振模式：除了偶极共振模式外,大尺寸的金属纳米颗粒还能产生多极共振模式；在复合纳米结构中,能够产生一种损耗很小的暗态共振模式；在周期金属纳米结构阵列中,通过单个颗粒的表面等离极子激元与衍射的耦合,能够产生一种损耗很低的表面等离激元,并导致很强的局域电场增强。表面等离激元的这些多样性特点,使得金属纳米结构在超快光信息处理、全光学纳米器件、特异性材料以及生物传感方面具有广泛的应用前景。本文的内容是关于金/银合金纳米球壳以及其它几种金属纳米结构的光学性质研究,主要包括以下几方面：(1)在理论上研究了二维叠加双层金纳米盘阵列的表面等离激元共振性质。结果显示共振光谱上出现一种峰形很窄的表面等离激元共振模式,这和单层金纳米盘阵列的情况相似。模拟的电场分布图表明这种表面等离激元共振模式是由双层纳米盘的暗态表面等离激元与其衍射模式相耦合产生,延迟效应可能是导致耦合的主要机制。当这种很窄的表面等离激元共振峰与暗态表面等离激元共振峰相互叠加时,能够产生类似的Fano线性。模拟结果也表明,暗态表面等离激元耦合导致的局域电场强度要远大于由明态表面等离激元耦合导致的局域电场强度。(2)利用实验和理论的方法研究了金/银合金纳米球壳的光学性质。结果显示两种不同的表面等离激元模式出现在共振光谱上：偶极共振模式和四极共振模式。当纳米球壳的厚度减小时,共振模式都会发生红移,并共振强度增加。对于四极共振模式,球壳表面小孔处的局域电场强度要远大于偶极共振模式时的局域电场强度。(3)实验上制备了由明极子和暗极子组成的复合金属纳米结构,通过实验和理论对明极子和暗极子之间的表面等离激元传输进行了研究,并且这种传输导致了增透效应。同时,当采用两束光激发时,通过调节两束光的相位,可以使能力选择性的储存在两边的暗极子中。这个可以应用在全光调制器件中。(4)利用离散偶极近似的方法研究了一维带孔金属纳米薄膜的表面等离激元共振性质。结果表明纳米薄膜上的传输表面等离激元(Surface Plasmon Polaritons, SPPs)在增强以及抑制表面等离激元共振时起到了关键作用。同时,通过改变纳米孔的直径、数量以及纳米孔之间的间距,可以控制表面等离激元共振的峰位和强度。