金纳米球与银纳米线耦合结构中量子点的荧光自发辐射增强及表面等离激元传导

5星

浏览量: 0

大小:None

文件类型：None

简介：
本研究探讨了金纳米球和银纳米线复合材料对量子点发光效率的影响，分析了表面等离激元在该体系中的传播特性。通过实验观察到显著的荧光自发辐射增强效应，并对其物理机制进行了深入解析。通过使用原子力显微镜（AFM）、荧光显微成像系统以及时间分辨单光子计数（TCSPC）系统，我们对金纳米球(AuNS)-银纳米线(AgNW)耦合结构内部的量子点自发辐射增强和表面等离激元(SPP)传导特性进行了研究。实验中采用了两种方法来实现金纳米球与银纳米线之间的结合。第一种方式是将含有金纳米球和量子点混合溶液以及单独的银纳米线溶液依次涂覆到二氧化硅（SiO2）基片上，寻找随机出现的AuNS-AgNW耦合结构。第二种方式则是利用AFM技术在SiO2基板上进行可控操作来实现两者的结合。通过这种结合策略，我们观察到了量子点自发辐射速率的最大增强因子达到了611，并且还发现了被加强后的荧光激发SPP沿着银纳米线传导的现象。此外，使用COMSOL Multiphysics仿真软件对不同位置和偏振的量子点在金纳米球-银纳米线耦合结构附近的自发辐射速率增强了进行计算模拟，结果表明这种结合方式能提供更高的增强因子相较于单一的金纳米球或单独一根银纳米线的情况。我们也通过数值分析了由量子点激发产生的SPP场分布情况，并且发现这些理论预测与实验观察高度一致。

全部评论 (0)

还没有任何评论哟~

客服

金纳米球与银纳米线耦合结构中量子点的荧光自发辐射增强及表面等离激元传导

优质

本研究探讨了金纳米球和银纳米线复合材料对量子点发光效率的影响，分析了表面等离激元在该体系中的传播特性。通过实验观察到显著的荧光自发辐射增强效应，并对其物理机制进行了深入解析。通过使用原子力显微镜（AFM）、荧光显微成像系统以及时间分辨单光子计数（TCSPC）系统，我们对金纳米球(AuNS)-银纳米线(AgNW)耦合结构内部的量子点自发辐射增强和表面等离激元(SPP)传导特性进行了研究。实验中采用了两种方法来实现金纳米球与银纳米线之间的结合。第一种方式是将含有金纳米球和量子点混合溶液以及单独的银纳米线溶液依次涂覆到二氧化硅（SiO2）基片上，寻找随机出现的AuNS-AgNW耦合结构。第二种方式则是利用AFM技术在SiO2基板上进行可控操作来实现两者的结合。通过这种结合策略，我们观察到了量子点自发辐射速率的最大增强因子达到了611，并且还发现了被加强后的荧光激发SPP沿着银纳米线传导的现象。此外，使用COMSOL Multiphysics仿真软件对不同位置和偏振的量子点在金纳米球-银纳米线耦合结构附近的自发辐射速率增强了进行计算模拟，结果表明这种结合方式能提供更高的增强因子相较于单一的金纳米球或单独一根银纳米线的情况。我们也通过数值分析了由量子点激发产生的SPP场分布情况，并且发现这些理论预测与实验观察高度一致。

Ag纳米结构的局域表面等离激元共振模拟和分析

优质

本研究聚焦于通过计算机仿真技术探讨Ag纳米结构中的局域表面等离子体共振特性，旨在优化其在纳米光子学、传感及生物医学成像领域的应用。金属纳米材料由于其独特的局域表面等离激元共振（LSPR）特性，在半导体材料发光、太阳能电池、表面增强拉曼散射探测以及光电化学等领域得到了广泛应用。银（Ag）因其在特定波段具有极低的吸收损耗，被认为是优秀的LSPR候选材料之一。本研究以圆柱形Ag纳米结构为对象，采用时域有限差分法（FDTD），系统地模拟和分析了其近场局域增强及远场散射特性。研究表明，Ag纳米结构的尺寸、间距以及衬底折射率均会对LSPR效果产生显著影响，并且可以通过调整这些参数来调控Ag纳米结构的LSPR特性。

COMSOL软件计算Au纳米颗粒表面等离激元电子能量损失谱示例

优质

本示例使用COMSOL软件探讨了Au纳米颗粒中表面等离激元现象，并详细计算和分析其电子能量损失谱，为表面光学研究提供理论支持。 21.4 计算实例下面计算有效焦距为 400mm 的复消色薄透镜的光焦度，采用玻璃参数如表 21.1 所示，ijP∆ 值见表 21.2。将这些数据代入公式（21.13）： \[ \frac{P_{32}}{\gamma_3} + \Delta P_{21}\left(\frac{0.75}{\gamma_1^{}} - \frac{0.75}{\gamma_2^{}}\right) = 0.174722 + (-0.249771) + 0.348983 - 0.07551 = -0.07551 \] \[ P_{32} \Delta \gamma_1^{}\left(\frac{P_{32}}{\gamma_3}\right)\bigg/\left(-\Delta P_{21}(0.75) + 0.75\right)= -0.07551 / (-0.07551) = 1 \] \[ \varphi_1 = -P_{32} \frac{\Delta \gamma_1^{}}{f_1} = -(-4368)\left(\frac{-\Delta P_{21}(0.75)}{0.75}\right) / (-0.07551) = 0.0025 \] \[ f_1 = \varphi_1^{-1} = 4096/(-4368)(-75)/(-\Delta P_{21})= -f_1/(P_{32}\times(75/\gamma))=-\frac{4096}{-\left(\frac{-75 \times -4368}{-0.07551} \right)} = 172.869mm \] 用相同的方法可以求解公式（21.14）、（21.15）： \[ f_2 = 1/(-\varphi_2) = -f/(P_{32})= -0.008269^{-1} = 120.927mm \] \[ f_3 = 1/\left(\frac{P_{32}}{\gamma}\right)= (-\Delta P_{21}(75)/(-f))=-0.011554^{-1}= -86.548mm \] 图中展示的是复消色透镜的结构（注意：三个透镜光焦度之和等于 0.0025）。

COMSOL软件在Au纳米颗粒表面等离激子电子能量损失谱计算中的应用示例

优质

本研究利用COMSOL多物理场仿真软件，探讨了Au纳米颗粒的表面等离激元特性，并详细计算了其电子能量损失谱（EELS），为纳米材料的研究提供了新的视角和方法。 21.4 计算例子我们计算一个薄透镜组的光焦度，有效焦距(EFL)为 400mm 的胶合消色差透镜，用到的玻璃（及其性质）如表 21.2 所示。ΔPij 如表 21.2 所示。代入表中的数值，等式 21.13 中的分母为：代入方程 21.13 得出结果：因此得出结论：同理，由方程组 21.14 和 21.15 可得：需要注意的是三个光焦度的总和等于0.0025。

针对葡萄糖检测的荧光纳米生物传感器

优质

本研究致力于开发一种高效的荧光纳米生物传感器，专门用于精确测量和监测人体内的葡萄糖水平。这种创新技术具有高灵敏度、快速响应及操作简便的特点，为糖尿病患者的日常管理提供了更为便捷有效的工具。荧光纳米生物传感器是一种利用荧光纳米材料作为信号转换器来检测葡萄糖浓度的先进设备。由于糖尿病发病率高，准确快速地监测血糖水平显得尤为重要。糖尿病患者通常表现为胰岛素分泌不足或功能障碍导致的高血糖状态，长期血糖失控可能导致心脏病、中风、肾和神经损伤、截肢以及失明等严重并发症。因此，有效的葡萄糖检测技术对于预防、诊断及治疗糖尿病至关重要。目前常用的葡萄糖检测方法包括高效液相色谱法（HPLC）、分光光度法、旋光度法、气相色谱法和传感器法。其中，基于纳米技术的传感器因其快速性、准确性、灵敏性和非侵入性的特点，在最近十年里备受关注。荧光纳米生物传感器由于其卓越的灵敏度及便利性，在葡萄糖检测中占据重要地位。荧光纳米生物传感器的工作原理主要涉及两方面：一是直接或间接结合葡萄糖分子的方式，或是通过释放荧光染料来传感；二是基于测定由葡萄糖氧化反应产生的过氧化氢或葡萄糖酸引起的荧光变化的间接方法。其中，利用荧光共振能量转移（FRET）技术可以分析与荧光强度、位移和寿命相关的信号。研究中涉及的关键内容包括各种纳米材料及其特性。常见的纳米材料有半导体量子点（QDs）、染料掺杂二氧化硅纳米粒子（DDSNs）、镧系元素掺杂的纳米材料、上转换纳米粒子（UCNPs）及金属团簇等，这些材料在荧光传感器中起着关键作用。例如，半导体量子点因其优异的光学性质而被广泛研究。这类纳米级半导体颗粒直径介于2到100纳米之间，并且可以通过调节尺寸来控制其发射波长和强度；它们常用于标记生物分子间的相互作用。染料掺杂二氧化硅纳米粒子（DDSNs）结合了荧光染料的高发光效率与二氧化硅基质的良好生物相容性，使其成为葡萄糖检测的理想选择。镧系元素掺杂材料具有独特的近红外发射特性，适合进行灵敏度和特异性较高的生物传感应用。上转换纳米颗粒可以在低能量激发下产生高能可见光，在减少背景荧光干扰方面表现突出；而金属团簇（如金或银）由于其表面等离子体共振特性在分子水平上的检测中表现出色。这些材料不仅需要具备良好的生物相容性和化学稳定性，还需对葡萄糖具有高度选择性。未来，随着纳米技术和生物传感技术的发展，荧光纳米生物传感器的灵敏度、特异性及实用可靠性将进一步提高，在个性化医疗和实时监控等领域展现出更多可能性。

金纳米颗粒散射与FDTD模拟绘图代码_米散射和消光效应_

优质

本项目提供了一套基于FDTD方法的MATLAB代码，用于计算并绘制金纳米颗粒在不同条件下的米散射及消光截面，深入探讨其光学特性。纳米金颗粒散射，在FDTD环境下运行，并包含一个绘制吸收、散射和消光的代码文件。

油溶性CdSe量子点和5-氟尿嘧啶荧光脂质体纳米粒的制备

优质

本研究旨在开发一种新型药物传递系统，通过制备油溶性CdSe量子点与5-氟尿嘧啶荧光脂质体纳米粒，以提高抗癌药物的靶向性和疗效。李超和王怡红采用有机热溶剂法制备了具有高荧光量子产率和良好粒径分布的油溶性CdSe量子点，并通过透射电镜和吸收光谱对其进行了表征。此外，他们还制备了5-氟尿嘧啶荧光脂质体纳米粒。