物理科技生物学-PHYICA

等离子先锋在争夺光RD-184的战斗中不断开火

纳米技术 2021-10-29 23:57:51

作者大卫·鲁斯,莱斯大学 莱斯大学的研究人员在一篇新论文中论证了光致发光作为等离子体金属纳米粒子发射的光源的优势

他们的技术可以用来开发太阳能电池和生物传感器

学分:安娜莉·乔普林/莱斯大学 当你点亮一个金属纳米粒子时,你得到了光

它通常是不同的颜色

这是一个事实——但为什么会这样还有待讨论

在美国化学学会杂志《纳米快报》的一篇新论文中,水稻化学家斯蒂芬·林克和研究生易-蔡羽提出了一个例子,光致发光,而不是拉曼散射,赋予了金纳米粒子显著的发光特性

研究人员说,理解纳米粒子如何发光以及为什么发光对于提高太阳能电池效率和设计利用光来触发或感知生化反应的粒子非常重要

长期以来,科学家们一直在争论一种颜色的光如何导致一些纳米粒子发出不同颜色的光

该论文的主要作者蔡说,这场争论起源于20世纪70年代的半导体研究,最近扩展到了等离子体结构领域

“拉曼效应就像一个球碰到一个物体然后反弹回来,”蔡说

“但是在光致发光中,物体吸收光

粒子中的能量四处运动,然后发射出来

" 八年前,林克的研究小组报告了第一项关于单个等离子体纳米棒发光的光谱学研究,新的论文建立在这项工作的基础上,表明当热载流子(导电金属中的电子和空穴)被连续波激光的能量激发并在它们弛豫时重新结合,相互作用产生光子时,辉光就会出现

莱斯大学的研究人员正在研究等离子体金属纳米粒子发出的光的来源

在一篇新的论文中,他们认为光致发光的优势与拉曼散射相反

左起:伊-蔡羽、贝纳兹·奥斯特沃和劳伦斯·陶津

学分:杰夫·菲特洛/莱斯大学 通过将特定频率的激光照射到金纳米棒上,研究人员能够感应到他们认为只能来自受激电子的温度

这是光致发光的一个迹象,因为拉曼观点假设声子,而不是受激电子,负责发光

林克和蔡说,证据出现在反斯托克斯效率相比斯托克斯发射

当粒子的能量输出大于输入时,反斯托克斯发射出现,而当相反的情况成立时,斯托克斯发射出现,这是实验室早期论文的主题

蔡说,斯托克斯和反斯托克斯测量一度被认为是与表面增强拉曼散射现象有关的背景效应,但结果证明,这些测量充满了对研究人员非常重要的有用信息

银、铝和其他金属纳米粒子也是等离子体,蔡希望对它们进行测试,以确定它们的斯托克斯和反斯托克斯性质

但是首先,他和他的同事将研究光致发光是如何随时间衰减的

“我们小组前进的方向是测量这种发射的寿命,激光关闭后它能存活多久,”他说

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