【摘 要】
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人类社会发展的历史长河中,金、银、铜作为重要的铸币金属,推动和支撑着人类社会的进步和发展。特别是,铸币金属纳米晶体具有与尺寸相关,独特、新颖的光学、磁性、电学和催化等性能,从生物医学到电子显示等领域展现出前所未有的应用前景。表面等离子体共振(SPR)是一种被广泛应用于高光谱成像、生物化学传感器和表面增强光谱测量的光学现象。金、银、铜金属的表面等离子体共振发生在表面附近,称为局域表面等离子体共振(L
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人类社会发展的历史长河中,金、银、铜作为重要的铸币金属,推动和支撑着人类社会的进步和发展。特别是,铸币金属纳米晶体具有与尺寸相关,独特、新颖的光学、磁性、电学和催化等性能,从生物医学到电子显示等领域展现出前所未有的应用前景。表面等离子体共振(SPR)是一种被广泛应用于高光谱成像、生物化学传感器和表面增强光谱测量的光学现象。金、银、铜金属的表面等离子体共振发生在表面附近,称为局域表面等离子体共振(LSPR)。高加载力(达到GPa量级)下难以实现金属纳米材料塑性形变的精确测量,金属纳米材料的机械性能研究仍然是具有挑战性的工作。本论文聚焦压力调制金属纳米晶体表面等离子体激元共振行为研究,以Au二十面体纳米晶、Au纳米棒、Ag十面体纳米晶、Cu纳米棒为研究模型,全面总结金属纳米晶体LSPR在压力下的变化规律,阐明了金属纳米晶的力学性能与尺寸和形状的关联关系,深入理解纳米尺寸材料的力学行为。具体研究内容如下:1.采用多种溶液合成方法成功制备了四种类型金属纳米晶体:Au二十面体纳米晶、Au纳米棒、Ag十面体纳米晶及Cu纳米棒;一锅法合成Au二十面体纳米晶,光化学合成法制备Ag十面体纳米晶,晶种生长法合成Au纳米棒和Cu纳米棒;2.借助金刚石对顶砧(DAC)装置,开展了四类金属纳米晶高压原位外-可见吸收光谱研究,即局域表面等离子体共振光谱研究。具体研究结果如下:发现金属纳米晶力学性能与晶体尺寸依赖性较高,随着纳米晶尺寸减小,金属纳米晶体对压力的承载能力和受压之后的恢复能力会显著提高;棒状金属纳米晶都呈现出两个局域表面等离子体共振(LSPR)峰;棒状金属纳米晶体相较于球状金属纳米晶体,在高压下LSPR峰位移动更明显。
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