本文首先通过有限时域差分的方法，系统地研究金棒核壳纳米结构的光学性质，并从吸收截面强度和响应波长两方面来对这种结构进行优化。通过调节金棒核壳纳米颗粒壳层、间隙尺寸和长径比等结构参数，实现其在第一和第二近红外窗口区都具有高度可调性；同时与传统的金纳米棒相比具有更宽的光谱调节范围、更大的吸收强度和对入射光方向的不敏感性等优点，在近红外区域的光热治疗领域具有很大的应用前景。其次，我们合成出拉曼分子包埋的金棒核壳纳米颗粒，金的纳米颗粒具有表面易于修饰、良好的光热转换效率和表面等离激元效应等优点。核壳结构的金纳米颗粒由于核壳之间表面等离激元的相互耦合表现出良好的光学可调性，在光热治疗领域有很好的应用前景，而多层核壳结构之间的间隙区域作为“热点”具有很强的电磁场，有利于表面增强拉曼光谱（SERS）的应用。Chen-Sheng Yeh课题组合成出的金棒核壳纳米结构显示出其吸收光谱能够调节到第二近红外窗口区（1000-1350 nm）并表现出很好的光热效率，但是针对这种结构的光谱可调性还未进行系统的研究，迫切需要通过模拟计算来对其光学性能进行预测并在此基础上指导材料的合成。另外，与此结构十分相似的球形核壳颗粒（内核与外壳之间的间隙区域含有拉曼分子）具有很强的SERS性能，并且信号稳定,但这种结构的吸收光谱只出现在可见光区域，限制了在近红外区域的生物应用，我们希望通过将这种结构改变成棒状来探究其光谱的可调性能和SERS性能。　　本文首先通过有限时域差分的方法，系统地研究金棒核壳纳米结构的光学性质，并从吸收截面强度和响应波长两方面来对这种结构进行优化。通过调节金棒核壳纳米颗粒壳层、间隙尺寸和长径比等结构参数，实现其在第一和第二近红外窗口区都具有高度可调性；同时与传统的金纳米棒相比具有更宽的光谱调节范围、更大的吸收强度和对入射光方向的不敏感性等优点，在近红外区域的光热治疗领域具有很大的应用前景。其次，我们合成出拉曼分子包埋的金棒核壳纳米颗粒，并通过控制反应条件实现对其形貌的调制。我们对这种颗粒进行SERS性能的表征，并与金纳米棒的SERS性能进行比较，结果表明这种颗粒具有更好的SERS增强效果，其增强因子达到3.9×107。最后我们将其光学属性的实验结果与模拟结果进行比较，我们发现实验结果并没有表现出颗粒核壳之间相互耦合的影响，不能单纯地用电磁理论对其解释，具体机制还有待深入探究。