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具有银核和J-聚集体染料壳的纳米粒子二聚体中近场电磁耦合效应

DOI：10.1070/QEL16777 期刊：Quantum Electronics 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 00:22:15
摘要： 我们报道了一项关于等离子体-激子耦合效应影响由金属核与J-聚集体染料壳层构成的双层杂化纳米粒子对吸收光谱的理论研究。研究表明，由于等离子体与有机壳层弗伦克尔激子之间的近场相互作用，会导致等离子体谱线发生频率转换。该效应使得杂化粒子体系的长波部分光谱中出现额外的谱线，这些新增谱线的形状及相对强度精确复现了未包覆金属纳米粒子原始等离子体吸收带谱的特征。这一发现可用于设计基于等离子体-激子效应和近场光学原理的新型高灵敏度纳米传感器。
作者： A.D. Kondorskiy，V.S. Lebedev
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

确定金属/J-聚集体纳米粒子二聚体的光学特性，并研究其包含该二聚体的杂化粒子中激子-等离子体相互作用及近场电磁耦合的新效应。

研究成果

等离子体模式与弗伦克尔激子的近场耦合导致等离子体谱线向光谱的长波部分发生频率转换，从而产生额外的光谱带，这些光谱带复现了裸银纳米粒子中等离子体带的特征。该现象可通过基频线及其像频线进行解释，为基于等离激元-激子效应设计高灵敏度纳米传感器提供了新思路。

研究不足

该研究属于理论性研究，依赖于计算机模拟，可能无法完全反映现实中的所有复杂因素。模型对材料（如介电函数）设定了特定参数，可能未考虑所有实验差异或缺陷。虽然考虑了金属核的尺寸效应，但未涉及表面粗糙度或环境变化等其他因素。研究结果仅适用于所选的纳米粒子几何结构与材料（银核和TC染料J-聚集体壳层）。

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