在纳米尺度上,光和物质相互作用的强度可以用一个统计量——光学截面来表示。这些强相互作用依赖于表面等离激元共振(SPR),即在入射光激发下,自由电子在粒子界面上的集体振荡。SPR是一个以共振波长为中心的洛伦兹峰。共振波长与粒子形状有关,改变金纳米棒的长径比R可使纵向表面等离激元共振(LSPR)波长从可见光到近红外区域进行调控。洛伦兹峰的高度,即光学截面,主要由粒子大小决定。吸收截面和散射截面构成了消光的总截面,而消光中散射和吸收的比例也与尺寸有关。在许多应用中,根据激发源和光探测器的不同,要求金纳米棒LSPR必须位于目标波长。因此,在固定目标LSPR波长上进行尺寸调整以及光学截面调节是具有重大意义的。然而尺寸调整通常伴随着LSPR波长的变化,需要定量的参数来精确的控制。本文正是从这一问题出发展开的课题研究。以下是本论文的具体研究内容:(1)在本课题中我们提出了一种在固定目标LSPR波长下精确调控金纳米棒光学截面的方法。以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和5-溴水杨酸(BSA)的混合物为表面活性剂,对金纳米棒进行再生长,系统的研究了反应体系中BSA浓度和生长液体积的总和效应,并给出了对应的定量公式。经研究发现,在不含银的情况下,反应体系中存在BSA时,金的再生长更倾向于发生在金纳米棒的两侧。这意味着可以通过控制BSA浓度和生长液的体积来精细的控制金纳米棒在一个固定LSPR波长下再生长。在此基础上,我们还给出了在目标LSPR波长成功合成不同光学截面金纳米棒的例子。(2)为了确定金纳米棒的尺寸,我们通过FEM数值模拟计算,进一步推导出在固定的LSPR波长下,金纳米棒的长径比与宽度之间的非线性关系。并且计算了金纳米棒光学截面与物理截面的比值,绘制成了关于金纳米棒宽度的函数。研究结果表明,宽度为30nm的金纳米棒具有最高的光学/物理截面效率。