程蒙蒙,张卫纯,尹小刚,樊济宇

(南京航空航天大学理学院,南京 210016)



钴纳米结构光学性质的离散偶极近似分析

程蒙蒙,张卫纯*,尹小刚,樊济宇

(南京航空航天大学理学院,南京 210016)

基于离散偶极近似理论,模拟分析了四种不同钴纳米结构的光学性质,具体讨论了钴单质半径、钴金合金材料的组分、钴金核壳结构中的内核大小及壳厚度、钴空心球的尺寸及空球壳厚度等参数对其消光光谱的影响。结果表明,半径50 nm的钴颗粒水溶液消光效率最大,且散射强度优于吸收；中空钴球相比实心颗粒消光谱红移,内半径40 nm、壳厚5 nm的空心钴纳米结构在可见光区域的消光效率最高；半径50 nm、钴金原子成分比值为1的合金颗粒在可见光区域具有较宽的散射光谱；随钴金核壳结构中核壳尺寸的增大,消光谱都由显示有两个峰位的波形演化为一个半高宽较大的波形,颗粒特性受核壳金属的共同作用。这些结果可以为其在太阳能领域等应用中的结构参数选择提供参考和借鉴。

金属钴；纳米结构；离散偶极近似；光学性质

1 引言

金属纳米颗粒的许多独特性质使得它们在发光材料、磁性材料、半导体材料、催化材料和纳米器件等领域得到了深入的研究,如贵金属金、银由于其特殊的表面等离共振性质进而已经在生物传感、太阳能电池等方面得到了充分的应用[1-2],而磁性金属纳米颗粒如金属钴由于在单电子器件、超高密度信息存储、催化和生物抗癌药物等方面有着广泛的应用前景因而也备受关注。……