自组装超顺磁金壳纳米链中的等离激元耦合效应

       近日，我中心“青年千人计划”获得者叶坚特别研究员课题组在等离激元纳米链结构的制备和光学属性研究方面取得了新的进展，研究成果发表在纳米领域权威期刊《Nanoscale》（SCI IF = 7.394）上。

       等离激元纳米链结构是一类具有独特光学属性和重要使用价值的材料，在表面增强分子光谱、电磁能量传导和光波导等领域有广泛的潜在应用价值。目前，制备纳米链结构的方法普遍基于费时又昂贵的大型仪器的物理加工或化学/生物分子偶联的自组装。与以上两类方法相比，采用带有超顺磁性的金壳纳米颗粒在磁场作用下，无需借助任何模板或其他辅助手段能够快速便捷地获得大量不同长度及宽度的纳米链结构，最长长度可达几百微米，颗粒间的间距小至约为2纳米。

       本论文的共同第一作者硕士生熊敏和博士生金秀龙通过合成出超顺磁性的核壳金壳纳米颗粒并研究其在磁场下的自组装行为，获得了不同长度和宽度的金壳纳米链结构。通过实验测试和理论模拟对这些结构的远场和近场光学属性进行了系统研究，发现随着链长的增长其Super-radiant和Sub-radiant模式持续红移，在两线宽及三线宽等链结构中还发现了Fano共振的现象。这些结果都来源于纳米链结构颗粒间极强的等离激元耦合效并同时产生的在可见区和近红外区的电磁场增强效应。该研究结果可用于指导制备一种同时实现表面增强拉曼光谱和表面增强红外吸收光谱的纳米结构，并提供了一种不同的可制备有序纳米结构的手段有望推动超材料、光子晶体和光波导等领域的发展。

       该项工作得到了国家青年千人计划、国家自然科学基金和上海市自然科学基金的支持。

论文链接：

http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2016/nr/c5nr09101b