磁洛伦兹力调节硫代酸保护银纳米粒子中自由电子的圆振荡
银和金纳米粒子特别有吸引力,因为它们的自由电子可以在可见光照射下被激发集体振荡,这就是所谓的“表面等离子体共振(SPR)”振荡,这对它们的表观颜色有很大的贡献。关于SPR行为的一个具有挑战性的问题是它通过外部参数(如磁场)进行调制。通过磁场调制SPR,产生“表面磁等离子体”,是特别有趣的,因为增强的磁光(MO)效应有望与等离子体激发相对应。
我们首次用磁性圆二色性(MCD)光谱证明了硫酸盐保护的银纳米颗粒在SPR能量下的大MO响应,即表面磁等离子体。MCD是纵向磁场诱导的左右圆偏振光的微分吸收(图1a)。在检测的银纳米颗粒(直径3~ 5nm)中,在1.6 T的外加磁场下观察到类似导数的MCD信号,这可以用两种圆形模式来解释,这是由施加在纳米球中沿左(或右)圆形轨道振荡的自由电子上的洛伦兹力的增加(或减少)引起的磁等离子体激元(图1b)。众所周知,当一个带电粒子问在磁场的作用下运动吗B,它将实验一个垂直于其方向的力,称为“洛伦兹力”(图1b)。
对于分散良好的银纳米粒子,发现(i)频率较低的磁等离子体分量的振幅(ω- - - - - -),由于洛伦兹力降低了自由电子的约束强度,比频率更高(ω+);(ii)回旋加速器频率,定义为ωc=ω+- - - - - -ω- - - - - -,是尺寸相关的,并且具有非常大的值,这意味着银纳米颗粒中局部磁场的明显增强。结果表明,纳米颗粒表面的Ag-S键合在MO增强中起着重要作用。我们认为,通过控制表面配体结构对硫代酸保护的金属纳米粒子进行磁光调制,将对活性等离子体和磁等离子体领域产生广泛的影响。
Hiroshi么
兵库大学,日本兵库市阿古郡神武町
出版
用MCD光谱研究了硫代酸保护银纳米粒子表面磁等离子体的个体和集体模式。
姚海,Shiratsu T
2016年6月7日
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