王宝娟

(温州大学物理与电子信息工程学院，浙江温州 325035)

小尺寸金属纳米粒子光学性质的理论研究

王宝娟

(温州大学物理与电子信息工程学院，浙江温州 325035)

半经典理论不能解析求解传导电子平均场近似势的Schrödinger方程，为了克服这种不足，用一种多台阶势近似的方法处理Woods-Saxon型势，准确地得到了能级和分段解析波函数，从而将半经典量子理论模型推广为完全的量子理论模型，并用这个模型计算了小尺寸金属纳米粒子（钠原子）表面等离子体的共振频率，结果与采用局域密度近似（LDA）方法计算的一致．

金属纳米粒子；表面等离子体；共振频率

早在罗马时代，罗马人将金属纳米颗粒掺于玻璃中，制备出名为莱克格斯（Lycurgus）杯的艺术品．该杯至今仍在大英博物馆中，当光从外面照射时，它呈现绿色，从里面照射时，却呈现红色[1]．19世纪中期，Faraday[2]认为玻璃的特殊颜色可能是由掺于其中的金属纳米粒子的特殊的光学性质引起的，此后，金属纳米粒子的制备和光学性质就成了研究热点．金属纳米粒子具有异常的光学性质，在生物检测、太阳能电池、激光、纳米技术等方面具有广阔的应用前景[3-5]．大量的实验研究表明，金属纳米粒子的光学性质与粒子的组成、形状、尺寸及周围的介电常数有关．本文用全量子理论的方法精确求解出传导电子平均场势的Schrödinger方程，在此基础上研究了小尺寸金属纳米粒子的光学性质．

1 金属纳米粒子光学性质的介绍

纳米粒子是粒……