由于其独特的局域表面等离激元共振(localized surface plasmon resonance, LSPR)特性,贵金属纳米颗粒近20年来在光子器件、生物化学传感、生物标记、表面增强拉曼散射等领域显示出巨大的应用前景。除了其优越的光学性质,近年来金属纳米颗粒的光热效应日益成为学术界的研究热点,因为金属纳米颗粒可以作为高效、局域化并且可用激光灵活控制的纳米热源,实现纳米尺度上的热操控。虽然等离激元纳米颗粒的热效应已经在生物医学诊疗、光热成像、微流控等领域得到广泛应用,其产热及传热的物理机理与规律仍有许多尚待解答的问题。本文首先综述了金属纳米颗粒的光学性质和光热性质,第二章重点介绍相关的理论和计算方法。第三章我们用有限元多物理场仿真软件COMSOL Multiphysics定量研究了两个金属纳米颗粒相互作用对其温度的影响。我们发现这种影响来源于两个方面,一是等离激元模式的电磁耦合,二是温度的“累加效应”,从而纳米颗粒的温度与颗粒间的距离密切相关,而且当入射光偏振方向垂直颗粒连线方向时,两者之间存在“标度规律”,即与尺寸无关的指数衰减的关系。然后我们又用偶极子相互作用模型结合点热源相互作用模型对“标度规律”做了理论解释。我们的结果可以为制作基于温度的用于纳米尺度长度测量的纳米尺子提供理论指导。第四章我们计算了一个位于两种不同热导率的介质分界面附近的发热纳米颗粒的温度的变化规律。我们通过有限元模拟,得出了各种形状的颗粒普遍遵循的颗粒温度与到界面距离之间的标度方程,可以用来更加准确地估计颗粒实际的温度升高。随后用量纲齐次性原理解释了这种标度规律。最后我们总结了本文的主要内容和结论,对将来可以继续开展的工作进行了展望。