复合金属纳米粒子的聚合物/金属纳米复合材料具有与基体聚合物不同的颜色、强度以及偏振依赖性等特性。金属纳米粒子展示出不同于块体材料的特征性的光、热、磁、和化学特性，如，金纳米粒子由于局域表面等离子共振展现出依赖于尺寸的光学散射光谱，强的化学催化活性。金属纳米粒子通过其自由电子的表面等离子体共振显示出对光的强烈的谐振散射。由于自由电子被限域在金属纳米粒子的纳米区域内，其谐振模式(局域表面等离子共振)对纳米粒子的对称性，如尺寸、形状、粒子之间的距离、粒子的取向等非常敏感。局域表面等离子共振的激发导致金属纳米粒子周闱产生强的局域电磁场，反映了局域表面等离子共振所产生的自由电子的空间分布。由于金属纳米粒子所具有的上述独特性质，可望在包括传感、纳米光子学器件、纳米加工等众多领域得到应用，本世纪以来，基于金属纳米材料与结构的等离子光学迅速成为国际上研究热点之一。本研究目的是通过金纳米棒的局域表面等离子共振效应在双光子聚合过程中的机理研究，探索局域表面等离子共振效应其在双光子聚合过程中的作用。通过金纳米棒的合成及向光刻胶中转移条件的研究，制备掺杂金纳米棒的双光子聚合用光刻胶；通过单一金纳米棒的双光子聚合，探讨其局域表面等离子共振效应对双光子聚合中的聚合阈值及作用范围的影响；通过激光加工条件对双光子聚合制备的聚合物/金属纳米复合结构的形貌等的研究工作，探索其微结构制备中的关键影响因素，为微纳尺度聚合物/金属纳米复合结构与器件的双光子加工提供基础与途径。　　 本研究分为六个部分：第一章：本章是前言部分。本章概述了金纳米棒/聚合物复合材料及其应用。本章详细阐述了微结构加工方法。第二章：自从Faraday研究胶体金以来，除了球状，棒状、线状、片状以及双金字塔状的纳米金先后被合成出来。本章回顾了作为本论文材料基础的金纳米棒的合成研究历史。本章选择种子生长法合成金纳米棒，采用这种方法可以大量合成均匀单分散并且具有很好稳定性的金纳米棒。通过化学成分的不同，金纳米棒的长径比可以调节到设计值。第三章：末端含有巯基的化合物对金具有很强的亲和力。表面包覆CTAB的金纳米棒可以用末端含巯基的有机硅化合物和末端含巯基的聚乙二醇进行配体交换。通常前者转换速度较慢而后者则可以成功将金纳米棒顺利转移到MMA单体中去。吸收光谱证实mPEG-SH包覆的金纳米棒在MMA单体中具有很好的稳定性。扫描电镜照片显示分散在MMA中的金纳米棒没有发生变形和聚集。第四章：本章阐述了表面等离子共振辅助的飞秒激光双光子聚合。当激发光和表面等离子共振波长相匹配时，会在金纳米棒表面产生很强的局域电磁场。这种强的局域电磁场等同于强的激发光。CTAB包覆的金纳米棒置于光刻胶中，然后用飞秒激光进行照射。这种光激发产生的局域表面等离子共振模式，导致了仅仅发生在金纳米棒表面微区的双光子聚合。第五章：本章阐述了利用飞秒近红外激光加工金纳米棒聚集微结构。激光被紧聚焦到金纳米棒-光刻胶中产生双光子聚合。利用双光子聚合MMA单体作为胶水，辅以光致金纳米棒聚集，产生了一种可以将金纳米棒聚集到特定微结构中的独特机制。第六章：本章对本论文的所有工作和结果进行了总结，并对未来的研究工作进行了展望。