金属纳米结构的光学性质是当今纳米科学研究中的一个热点。金属纳米粒子在表面增强拉曼散射方面有着极高的利用价值，在医学诊断治疗，生化传感方面取得了巨大地进步，为社会创造了无法比拟的价值。表面增强拉曼散射的机理源于金属纳米粒子的表面等离子体（SP）特性。通过改变粒子的形状、尺寸、组分和结构，可以实现其表面等离子体共振峰在可见光范围内的可调，从而为制作高技术含量的纳米器件创造了理论基础。本论文主要工作是定量研究金属纳米结构中双金属核壳结构的光学特性，借助COMSOL有限元法多物理场耦合仿真软件，探讨形状、尺寸、核壳比和介电环境的改变，对纳米粒子表面等离子体共振特性的影响。论文主要内容如下：第一章，首先介绍课题的研究背景和研究现状。通过大量文献的阅读，总结了金属纳米结构的基本性质及主要用途，体现了金属核壳结构纳米粒子的重要研究价值。第二章，对金属纳米粒子的光学原理进行描述。详细介绍了金属的表面等离子体理论，分析了金属的介电常数模型，研究了双金属核壳结构纳米粒子的表面等离子体激元共振特性，利用散射理进一步论讨论了银/金纳米核壳结构的远场效应。接着，引出了金属纳米粒子的数值计算方法，重点对实验仿真需要的有限元法进行系统阐述。最后，介绍了仿真中用到的COMSOL多物理场耦合仿真软件。第三章，设计一种复合金属纳米结构，菱形和十字星型，通过各种参数的改变，研究其光学特性。借助有限元法，研究形状、尺寸的改变，对粒子表面等离子体共振特性的影响，总结其变化规律。通过仿真计算，发现粒子尺寸的变化实现了可见光波长内SPR峰的可调。为今后的应用提供科学依据与理论指导。第四章，主要研究了金属核壳结构核壳比值的改变，以及介质环境折射率的改变，对其等离子体共振特性的影响。本论文的成果如下：利用有限元法FEM，建立仿真模型，定量计算一种新型的菱形核壳金属纳米结构的光学参数，研究其尺寸、形状及周围介电常数的变化对其光学性质的影响，得到了优化的核壳结构以及较为准确的计算结果。