
光激发下金属(金、银、铜、铝等)纳米结构中的等离激元共振具有高效的光抓获才能,并能极大地增强光与物质之间的相互作用。由等离激元资料与其他功用资料(铂、钯等催化活性金属资料,半导体资料等)构成的异质纳米结构在光催化、太阳能光伏器材、非线性光学等范畴具有很大的使用潜力。
图1. 等离激元异质纳米资料在太阳能和光学范畴具有很大的使用潜力。(图片来源于pixabay.com)
武汉大学物理科学与技术学院王取泉和周利课题组等在Science China Materials宣布总述文章,具体的介绍了等离激元异质纳米结构可控制备和使用的最新进展。
文章侧重介绍了以下四种类型的等离激元异质纳米结构:i)由两种等离激元金属组成的异质纳米结构;ii)由等离激元金属和催化活性金属组成的异质纳米结构;iii)由等离激元金属和半导体资料组成的异质纳米结构,包含半导体资料的对称成长和非对称成长;iv)三组分的金属-半导体异质纳米结构。
图2. 几种非对称等离激元异质纳米结构。(a,b) Janus型CdS/Au(a)和Cu2-xSe/Au(b)二聚体;(c,d,e) 麦克风型(c)、哑铃型(d)和牙刷型(e)AgCdSe/Au一维纳米棒;(f,g) 哑铃型TiO2/Au(g)和CeO2/Au(h)一维纳米棒;(h,i) 成长在金纳米颗粒上的CuSe(h)和MnO2(i)超薄二维纳米片。
金属表面等离激元共振具有许多共同的光学性质,包含部分电磁场增强、激烈的光学吸收和散射、热电子生成和搬运、光热效应等。经过构建等离激元异质纳米结构,使用等离激元资料的高效光抓获才能,并凭借等离激元与附近资料的相互作用,可以有用进步光伏和光催化进程中光子-电子和光子-化学能的转化功率,以及增强多种线性(荧光)和非线性(二次谐波、多光子发射)光学进程。
等离激元异质纳米结构的性能与资料结构、描摹、尺度等许多要素密切相关。因而,等离激元异质纳米结构的可控制备显得很重要,其组成制备办法和优异的光学性质在等离激元增强的非线性光学、光谱学、光催化、太阳能光伏等许多范畴具有极大的使用远景。该作业得到了国家重点研制方案和国家自然科学基金支撑。







