复旦大学聂志鸿教授《AM》：构筑可逆等离子体纳米粒子阵列的新策略

发布网友发布时间：2023-03-08 12:02

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热心网友时间：2023-10-09 15:27

等离子体纳米粒子（例如金，银和铝粒子）展现了独特的光学性质，例如局部表面等离子体共振（LSPR）。对等离子体纳米粒子进行特定的组织可以使*等离子体相互作用成为可能，因而可以*其光学性质。目前，已经有一些报道将等离子体纳米粒子组装为各种类型的结构，例如纳米粒子簇，链，微球以及阵列等。在各种等离子体纳米粒子类型及组合方式中，纳米粒子的二聚体簇显示出较强的光学近场耦合，并形成热点，同时电磁场集中在该热点，这些性质都依赖于纳米粒子的相互作用距离，方向以及纳米粒子的尺寸，形状和成分。这些性质也展现了等离子体纳米粒子二聚体簇在表面增强拉曼谱（SERS）检测，无掩模超高分辨率光刻，增强化学合成以及纳米像素显示等方面的巨大应用潜力。现有的使等离子体纳米粒子二聚的策略包括电磁相互作用诱导的组装，位点功能化的组装方法，DNA折叠模板指导的组装以及定量反应控制的纳米粒子键合策略等。但是这些方法组装得到的等离子体纳米粒子二聚体会被分散在溶液相中并使溶剂挥发后随机无规律的分布在基底表面。然而，很多等离子体纳米结构都需要有序的排列才能满足特定的需求。然而，目前构建具有亚波长分辨率和任意模式的等离激元二聚体阵列仍然非常具有挑战性。这是由于这种等离子体纳米粒子的阵列的构建高度依赖于自上而下技术，例如使用电子束蚀刻，光刻等方法，尽管这些方法具有较高的精密度，但是仍具有较大的*。另一方面，自下而上的组装方法使用纳米级化学图案或拓扑凹槽作为模板，可以在基板上组织合成等离激元纳米粒子。但是这种方法需要额外的蚀刻步骤，并且*了二聚体的三维定向。

为此，复旦大学的聂志鸿教授团队发展了一种通用的基于扫描的策略来有效构筑具有可控方向的等离激源纳米粒子准3D图案排列，这种纳米粒子阵列可以用于信息加密。该结果以题为“Laser-Scanning-Guided Assembly of Quasi-3D Patterned Arrays of Plasmonic Dimers for Information Encryption”发表在《 Advanced Materials 》上。

文章亮点：

1. 该策略结合了自下而上的方法和自上而下的方法。该方法高度灵活，可从不同大小和形状的纳米粒子形成高分辨率的等离子二聚体模式；

2. 可以精确调整Z轴方向，粒子间间距以及等离子二聚体的纳米颗粒尺寸和形状，从而能够调节二聚体阵列的耦合共振；

3. 该种策略构建的图案化的二聚体阵列可以用于信息加密中，其等离子体颜色可以通过激光照射移除和重新覆盖纳米粒子周围的高分子涂层被重复显示和擦除。

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