夏文飞 陈剑锋 龙利 李志远

(华南理工大学物理与光电学院, 广州 510641)

1 引 言

当入射光与金属纳米颗粒相互作用时, 由于金属内部自由电子的集体振荡, 局域表面等离激元共振(localized surface plasmon resonance, LSPR)模式将被激发[1−4].金属纳米颗粒的LSPR 模式对电磁场有强烈的约束和增强作用, 使其成为纳米科学研究领域的热点, 已在许多场景中得到了应用.例如在光学领域, 它们被用来实现荧光增强[5]和拉曼增强[6−14], 使新的非线性光学过程成为可能[15,16], 还可以用来制造新型亚波长光学设备, 如纳米激光器[17−19].在生物医学领域, 可利用表面等离子体共振峰的移动和表面增强拉曼散射效应来开发新的诊断方法[20−23].另外, 在传感研究领域,也可利用表面等离子体共振峰对介电环境和金属纳米颗粒的几何参数的高敏感性来制造具有超快响应和超高灵敏度的光学传感器件[24−30].

金属纳米颗粒在表面等离子体共振频率下表现出强烈的消光效应和场增强效应[31−33], 而其光学响应依赖于金属纳米颗粒的形状、大小、成分和结构[34].利用偏振共振同步光谱技术, 可对不同尺寸和形状的金纳米颗粒的消光、吸收、散射光谱和散射退极化光谱进行定量研究.偏振共振同步光谱技术是利用常规荧光分光计获取对应光谱, 该分光计配有一个激发线偏振器和一个检测线偏振器, 由于共振激发和探测是在光谱采集过程中保持激发与探测波长相同的情况下进行测量, 因此也叫同步光谱技术[35].为了……