Interaction of Gold Nanoparticles in Barium Titanate Thin Films
研究了一种控制氧化物薄膜材料晶粒尺寸的新方法。当沉积在预沉积金的（111）取向的硬晶SrTiO 3衬底上时，过氧化氢BaTiO 3显示出有趣的晶粒结构。固体氧化物薄膜外延生长图案化的种子层，并显示相对于直接沉积在SrTiO 3上的薄膜的晶粒尺寸的变化。
2010-04-01 cond-mat.mes-hall
Hot Carriers from Intra- and Interband Transitions in Gold-Silver Alloy Nanoparticles
本文通过原子级建模结合麦克斯韦方程与紧束缚模拟，研究金-银合金纳米颗粒中热载流子生成，发现合金成分可调控带间与带内跃迁贡献，为太阳能转换和传感应用提供设计参数。
2024-02-07 cond-mat.mes-hall
Electron- and Lattice-Temperature Dependence of the Optical Response of Gold Nanoparticles
University of Potsdam（波茨坦大学）；Technical University Berlin（柏林工业大学）
研究金纳米颗粒光学响应中电子温度和晶格温度的影响，通过暂态吸收光谱分析电子动力学，揭示了暂态吸收漂白强度与电子温度的线性关系及晶格温度的影响。
2026-03-27 cond-mat.mes-hall
Effect of clustering on ellipsometric spectra of randomly distributed gold nanoparticles on a substrate
我们提出了一个理论模型来描述随机分布的金纳米粒子在衬底上的光散射，包括集群效应。通过使用有限元格林函数方法和球谐基函数，我们能够计算偏振相关的反射率光谱的系统（随机分布的纳米颗粒耦合团簇建模）有效和准确。计算得到的团簇椭偏光谱在整个频率范围内都能很好地描述实验数据。我们发现，聚类效应导致一些突出的功能，在椭圆偏振光谱的低频范围内，这是由于与Au纳米粒子和集群的耦合等离子体共振。
2013-05-28 cond-mat.mes-hall
Size distribution of Au NPs generated by laser ablation of a gold target in liquid with time-delayed femtosecond pulses
研究了两个飞秒激光脉冲之间的延迟时间对乙醇溶液中金的激光烧蚀纳米粒子性质的影响。采用高分辨透射电子显微镜和紫外可见吸收光谱对纳米粒子的形貌和光学性质进行了表征。此外，通过离心沉降粒度分析仪测定纳米颗粒的粒度分布。结果表明，时间延迟的变化导致相应的变化，在尺寸分布，等离子体共振的位置以及纳米粒子的生成速率。
2010-08-02 cond-mat.mes-hall
Boron Nitride Nanosheet Veiled Gold Nanoparticles for Surface Enhanced Raman Scattering
原子级薄的氮化硼（BN）纳米片具有表面增强拉曼光谱（SERS）所需的许多性质。BN纳米片对空气中的碳氢化合物和芳香族分子具有很强的表面吸附能力。为了最大化吸附面积和SERS灵敏度，首次制备了原子级薄的BN纳米片覆盖的金纳米颗粒。当放置在金属纳米颗粒的顶部时，原子级薄的BN纳米片紧密地跟随它们的轮廓，使得等离子体热点被保留。电绝缘的BN纳米片也可以作为阻挡层，以消除金属引起的SERS干扰。此外，表面覆盖BN纳米片的SERS基底显示出优异的长期可重复使用性。因此，SERS基底的灵敏度、重现性和可重复使用性可以大大提高。我们还表明，通过化学气相沉积产生的大BN纳米片可以用于扩大所提出的SERS衬底的实际应用。
2016-06-23 cond-mat.mes-hall
Nanoantenna-enhanced ultrafast nonlinear spectroscopy of a single gold nanoparticle
光学纳米天线是研究纳米宇宙中以前无法达到的尺寸的一种新工具。就像它们的射频等效物一样，纳米天线增强了它们的馈电间隙中的光-物质相互作用。小信号的天线增强有望在纳米尺度上的线性和非线性光谱学中开辟一个新的领域。在没有天线的情况下，特别是单个纳米物体的非线性光谱学是非常苛刻的。在这里，我们提出了第一次天线增强超快非线性光学光谱。特别地，我们利用天线来确定由机械呼吸振荡引起的单个金纳米颗粒的非线性瞬态吸收信号。我们增加了一个数量级，这是在良好的协议与我们的分析和数值模型的信号幅度。我们的方法将在纳米物体的线性和非线性光谱学中找到应用，范围从通过非线性张量元素的单个蛋白质结合事件到连续介质力学的极限。
2011-04-26 cond-mat.mes-hall
Vapour sensing properties of graphene-covered gold nanoparticles
我们研究了不同石墨烯-金杂化纳米结构的气敏特性。通过改变分析物（乙醇、2-丙醇和甲苯）的浓度和性质，我们观察到金纳米颗粒的局部表面等离子体共振附近的光谱中的位移。较小的圆顶状金纳米颗粒被证明对这些蒸气比稍大的扁平纳米颗粒更敏感。我们研究了金纳米颗粒的光学响应如何可以用波纹状石墨烯覆盖层进行调谐。我们表明，石墨烯的存在增加了对乙醇和2-丙醇的敏感性，而它降低了对甲苯暴露的敏感性（浓度高于30%）。在毛细管凝聚的框架下，光学响应曲线上观察到的斜率变化进行了讨论。这些结果可能对基于石墨烯-金混合物的新型传感器的开发产生潜在影响。
2019-05-20 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Controlled formation of metallic nanowires via Au nanoparticle ac trapping
施加交流电压，我们在定义明确的条件下将金纳米粒子捕获在微加工电极之间。我们证明，纳米粒子可以可控地融合在一起，形成均匀的金纳米线与预定义的直径和电导值。当施加直流电压时，电迁移会形成一个间隙，而交流技术则实现了相反的效果，从而完成了制造纳米级结的工具包。
2007-05-15 cond-mat.mes-hall
Origin of the rich polymorphism of gold in penta-twinned nanoparticles
Université de Genève（日内瓦大学）；University of Cantabria（坎塔布里亚大学）；Centro de Física de Materiales (CSIC-UPV/EHU)（材料物理中心（西班牙科学研究中心-巴斯克国立大学））；Synchrotron SOLEIL（SOLEIL同步辐射中心）；CIC biomaGUNE（CIC生物医学研究中心）；Ikerbasque, Basque Foundation for Science（伊克拉巴斯科，巴斯克科学基金会）
研究揭示了五重孪生金纳米颗粒中晶格结构随几何形状变化的机制，通过弹性畸变解释了其多形性起源。
2024-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The structure and properties of graphene supported on gold nanoparticles
石墨烯覆盖的金属纳米颗粒构成了一种新型的杂化材料，它提供了一个独特的平台，研究等离子体效应，表面增强拉曼散射（SERS），和金属-石墨烯在纳米尺度上的相互作用。这种混合材料是通过将化学气相沉积生长的石墨烯转移到在二氧化硅晶片上产生的紧密间隔的金纳米颗粒上来制造的。利用原子力显微镜、光学反射光谱、扫描隧道显微镜和共焦拉曼光谱等技术研究了纳米颗粒负载石墨烯的形貌和物理性能。这项研究表明，石墨烯拉曼峰增强的一个因素，这取决于激发波长，根据表面等离子体共振的金纳米粒子，也对石墨烯纳米粒子的距离，这是调整退火在中等温度下。所观察到的SERS活性与石墨烯的纳米级尺寸相关。STM和STS测量表明，石墨烯中的电子态的局域密度调制的底层的金纳米粒子。
2015-04-27 cond-mat.mes-hall physics.optics
Near-field heat transfer between gold nanoparticle arrays
采用偶极耦合法计算了金纳米粒子层间的辐射换热。金纳米粒子被建模为有效的电和磁偶极子通过电磁波动相互作用。高阶多极子的影响被实现在电极化率的表达式计算在短距离的相互作用。我们的研究结果表明，近场辐射减少的纳米粒子的半径增加。此外，磁偶极子对热交换的贡献对于较大的颗粒变得更加重要。当一个层相对于另一个层平行显示时，由于各个纳米结构的影响，近场热传递呈现出类似于湍流的特征。还讨论了关于纳米颗粒尺寸的影响的进一步细节。
2013-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
From Molecular to Metallic Gold Nanoparticles: The Role of Nanocrystal Symmetry in the Crossover Region
大块黄金是一种良好的金属，即，由于其离域电子密度可以对诸如电场或温度梯度之类的极小的外部扰动做出响应，因此是电和热的导体。在能量空间中，传导电子的量子态不断地穿越金属的费米能。但是当金分散在有限的纳米尺寸的颗粒或“簇”中时，根据允许的能级和原子排列的对称性和形状，离域电子态在能量空间中重新组合为“壳”。这种重新组合也在费米能附近产生类似于分子中占据和未占据电子轨道之间的能隙的能隙。这些壳层和能隙的形成如何影响纳米颗粒的物理化学性质？如何从“类分子”金纳米粒子到“类金属”金纳米粒子？在这里，我们分析了最近报道的144，146和246个金原子的金纳米粒子的电子结构和光学和手性性质，这些金原子是由湿化学方法制成的，其结构已被解析到原子精度。我们证明了计算如何重组的量子态的价电子可以大大影响的光学性质的纳米粒子在交叉尺寸区域，通过产生一个多波段的分子或单调的金属光吸收。金核的对称性越低，纳米颗粒的金属性越强。潜在的机制源于纳米粒子的电子能级接近费米能的电子敏感分布。总的来说，这项工作揭示了分子纳米颗粒特性如何在交叉尺寸区域改变金属的基本机制。
2018-09-12 cond-mat.mes-hall physics.atm-clus
Copolymer template control of gold nanoparticle synthesis via thermal annealing
我们在这里提出了一个原始的过程相结合的自上而下和自下而上的方法，通过退火的薄金膜蒸发到孔模板通过蚀刻PS-PMMA共聚物膜。这样的过程允许更好地控制金纳米颗粒尺寸分布，这提供了更尖锐的局部表面等离子体共振。这使得这样的路线对于感测应用有吸引力，因为热蒸发后获得的Au纳米颗粒的品质因数增加了一倍以上。此外，这种方法可以通过使用具有各种分子量的共聚物来调节局部表面等离子体共振，因此对于表面增强拉曼光谱是有吸引力的。
2013-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Surface plasmon resonances of protein-conjugated gold nanoparticles on graphitic substrates
我们提出了理论计算的蛋白质包覆的金纳米粒子的石墨烯和石墨基板上的吸收特性。当基底远离纳米粒子时，数值计算结果表明，对于任意尺寸的金纳米粒子，利用Mie理论和吸收光谱可以定量地确定聚集在金表面的牛血清蛋白分子的数量.在蛋白质结合的金纳米颗粒附近的石墨基底的存在显著增强了纳米颗粒的表面等离子体共振的红移。我们的研究结果表明，石墨烯和石墨提供相同的吸收带时，纳米粒子和基板之间的距离是大的。但在较短距离处，石墨烯-颗粒系统的共振波长峰不同于石墨-颗粒系统的共振波长峰。此外，还研究了石墨烯的化学势对光谱的影响。
2013-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Light-induced injection of hot carriers from gold nanoparticles to carbon wire bundles
本研究观察到金纳米颗粒间碳链阵列在激光照射下隧穿电流增强，源于表面等离激元衰变产生的热载流子注入，可用于单光子发射和光伏应用。
2023-05-12 cond-mat.mes-hall
Magnetic moment generation in small gold nanoparticles via the plasmonic inverse Faraday effect
我们从理论上研究了圆偏振激光在金纳米颗粒中产生磁矩的过程。为此，我们描述了集体电子动力学在金纳米粒子使用半经典的方法的基础上的量子流体动力学模型，该模型采用了打印-UNR量子多体和非局域效应，如电子溢出，Hartree势，以及交换和相关效应。我们使用变分方法来研究呼吸和偶极动力学引起的外部电场。我们发现，金纳米粒子可以建立一个静态的磁矩通过与圆偏振激光场的相互作用。我们分析，负责任的物理机制是等离子体，轨道逆法拉第效应，这可以理解从时间平均的电子电流，包含电流在纳米粒子表面上旋转。计算的激光诱导的磁矩是相当大的，约0.35 μ B/原子的激光强度为450 GW/cm 2的等离子体共振。
2018-10-04 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Gold and Methane: A Noble Combination for Delicate Oxidation
在低温和低压下部分氧化甲烷的能力将具有重要的环境和经济应用。虽然甲烷氧化金纳米粒子已被观察到实验，我们的密度泛函理论（DFT）计算表明，无论是CH 4，CH 3，也没有H吸附在中性金纳米粒子。然而，通过使金纳米颗粒带正电，例如通过电荷转移到TiO2基底，CH4结合增加，而O2结合保持相对不变。我们证明了CH4的吸附是通过与金属s能级成键。这适用于小的金簇（Au 2）到大的金纳米颗粒（Au 201），以及所有的fcc过渡金属二聚体。这些结果提供了必要的化学理解，以调整金属纳米粒子的催化活性，在微妙的条件下甲烷的部分氧化。
2013-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Advanced SERS sensor based on capillarity-assisted preconcentration through gold nanoparticles-decorated porous nanorods
本文报道了一种无需采集样品的预浓缩表面增强拉曼散射（SERS）传感器，它可用于分析浸泡在液体中的组织、微小液滴和薄液膜。SERS传感器是基于嵌段共聚物膜含有海绵连续孔系统。传感器的上侧是具有用Au纳米颗粒功能化的尖端的多孔纳米棒阵列。毛细作用与定向蒸发相结合，驱动与SERS传感器的平坦但纳米多孔的下侧接触的分析物溶液通过连续的纳米孔系统朝向纳米棒尖端，在纳米棒尖端处，分析物溶液的非挥发性组分沉淀在Au纳米颗粒处。纳米棒结构增加了检测体积中的传感器表面，并促进了由定向溶剂蒸发驱动的分析物预浓缩。传感器与溶液接触后约300 ms，可在1 x 10-3 m溶液中检测到模型分析物5，5 '-二硫代双（2-硝基苯甲酸）。此外，实现了用于检测溶解的模型分析物的0.1 ppm的灵敏度。
2017-11-23 cond-mat.mes-hall
Resolving non-equilibrium shape variations amongst millions of gold nanoparticles
本研究利用XFEL高通量单颗粒成像技术克服了实空间与倒易空间参数化等三大挑战，成功解析数百万金纳米颗粒的非平衡形状分布，将形状表征提升至具有统计学意义的水平。
2024-01-10 cond-mat.mes-hall
Electronic model of a volcano-shaped size dependence in CO oxidation by gold nanoparticles
基于催化作用的电子理论、金属团簇的Jeltron模型和过渡金属形成键的d带模型，提出了金纳米粒子在CO氧化中的催化活性与火山型尺寸的理论模型.通过在反应的3步机理中引入电子阶跃，考虑了金纳米粒子催化CO氧化反应的一般机理，即通过解离吸附氧分子和与气相中CO分子的相互作用，得到了反应的动力学过程，对应于中间体的弱化学吸附态和强化学吸附态之间的跃迁.通过引入弱和强化学吸附中间体（O，CO2）的分数对金属团簇的费米能级与中间体的反键能级的指数依赖关系，得到了金纳米颗粒尺寸对反应速率的火山型依赖关系.通过在金属催化剂的费米能级中引入附加能量项，考虑了反应速率对载体的依赖性。
2020-01-08 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Parallel heterodyne detection of dynamic light scattering spectra from gold nanoparticles diffusing in viscous fluids
我们开发了一种显微镜，旨在探测，使用一个平行的外差接收器，波动光谱的光准弹性散射的金纳米粒子扩散在粘性流体。所记录的光谱的截止频率与在宽范围的动态粘度（在室温下为水粘度的1至15倍）中从单散射形式主义预期的那些线性地按比例增加。我们的计划，使整体平均光学波动测量多散斑记录在低光，在时间频率高达10 kHz，与12 Hz的帧速率阵列检测器。
2010-03-26 cond-mat.mes-hall physics.optics
Strong collective currents of gold nanoparticles in an optical vortex lattice
主动单元的自组织集体行为激发了微米级物体的人工蜂群的新设计。然而，纳米级的主动控制仍然难以捉摸。我们已经准确地解决了金等离子体半径为50 nm的纳米粒子在水溶液中移动的非保守光涡旋晶格下的集体光流动力学。在临界场强和浓度以上，光学力、热涨落和流体动力学配对之间的相互作用导致了向同步运动的自发过渡，表现出丰富的集体动力学。这种临界现象产生了强大的纳米粒子单向流，沿着晶格的对角线达到每秒厘米的速度。
2017-09-29 cond-mat.mes-hall physics.optics
Quantifying the Blue Shift in the Light Absorption of Small Gold Nanoparticles
实验研究了金纳米颗粒（GNPs）尺寸对表面等离子体共振（SPR）频率的影响。在经典的柠檬酸盐GNP合成过程中，收集了通过UV-Vis光谱法测量的SPR频率和通过动态光散射（DLS）、透射电子显微镜（TEM）和原子力显微镜（AFM）测量的GNP直径的数据。给出了纳米颗粒尺寸与光吸收蓝移的关系。它们由一个具有单个自由参数的方程拟合，即周围介质的介电常数。因此，确定周围介质的折射率，其表征GNP表面壳。
2017-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Single Molecule SERS in a Single Gold Nanoparticle-driven Thermoplasmonic Tweezer
表面增强拉曼散射（SERS）是一种光学敏感和化学特异性的检测单分子光谱特征的方法。在低激光功率下促进光学捕获纳米颗粒的这种能力仍然是一个重大的挑战。在这封信中，我们展示了单分子SERS签名在可逆组件中的捕获等离子体纳米粒子使用单一的激光激发（633 nm）。重要的是，这种陷阱是由滴注在玻璃表面上的单个金纳米颗粒的热等离子体场促进的。我们采用双分析物SERS技术来确定单分子的统计特征，并确定提供这种灵敏度的热等离子体镊子的关键参数。此外，我们展示了这种低功率（$\approx$ 0.1 mW/ $μ$ m^2）镊子平台捕获单个金纳米颗粒和运输纳米颗粒组装体的效用。鉴于我们的配置是基于滴铸的金纳米粒子，我们设想其效用，以创建可重构的等离子体元流体在生理和催化环境中，并可以潜在地适应作为体内等离子体镊子。
2021-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.app-ph
Nanoscale Structure and Energy Dissipation Behaviour of Tungsten Disulphide and Gold Nanoparticles and Nanoclusters Investigated by Advanced Microscopy Techniques
在这项研究中，纳米二硫化钨（WS 2）和纳米金（Au）的纳米颗粒的纳米结构和相关的能量耗散行为进行了研究，通过先进的扫描探针和电子显微镜技术。采用范德华粘附转移沉积机理在硅衬底上沉积了WS 2纳米颗粒。在硅衬底上制备了三种尺寸的金纳米粒子模板：紧密堆积（4- 6 nm）、分散良好（120- 150 nm）和团簇（120-150 nm）。利用原子力显微镜（AFM）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对WS 2和Au纳米粒子和纳米微粒的微观结构、形貌、形貌和相变进行了表征。SEM和TEM观察表明，WS 2纳米颗粒为原子取向的层状-六方结构或无机石墨状结构。在轻敲模式AFM成像中，重复扫描WS 2纳米颗粒导致纳米层的层间运动。结果表明，Au纳米粒子的聚集导致了更大的相移和更高的能量耗散，而紧密堆积的Au纳米粒子导致了最低的相移和能量耗散。利用SXM软件分析了纳米材料的微观结构、形貌、形貌和相位移。纳米尺度的研究表明，相移和能量耗散受样品的几何和机械梯度的影响。
2013-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast Acousto-Plasmonics in Gold Nanoparticles Superlattice
我们报道了在等离子体金纳米粒子超晶格中GHz相干声学声子的产生和检测的研究。实验采用飞秒泵浦-探测的方法，通过超晶格的光学等离子体共振进行。我们的实验允许估计的集体弹性响应（声速），以及纳米接触的弹性刚度的估计。看起来，光诱导相干声学声子脉冲具有约45 nm的典型深度空间延伸，其大约是金中光学趋肤深度的4倍。瞬态光学反射率的建模表明，声子产生的机制是通过超快加热的体积等离子体激元的光激发的辅助下，实现的。这些结果表明，它是如何可能映射的光子-电子-声子相互作用的亚波长纳米结构。
2015-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Friction Fluctuations of Gold Nanoparticles in the Superlubric Regime
超润滑性，或可替代地称为结构（超）润滑性，是一个概念，其中如果这些表面不相称并且因此不能互锁，则在滑动表面之间的界面处预期超低摩擦。在这项工作中，我们现在报告的突然，可逆的，摩擦的变化，已观察到在基于AFM的纳米操纵实验的金纳米粒子在高度取向的热解石墨上滑动。这些效应可以通过结构超润滑性概念内的金纳米颗粒的旋转来解释，其中超低摩擦的发生可以极其敏感地取决于滑块和基板之间的相对取向。从我们的理论模拟中，我们将清楚地看到，即使是微小的旋转幅度也与所观察到的效应相一致，以及颗粒的大小和形状如何影响摩擦力和相对取向之间的依赖关系。
2018-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.atm-clus
Modal decomposition of localized plasmon on gold nanoparticles
本文在边界元方法中引入奇异值分解和准正则模式分解，将金纳米颗粒的局域表面等离激元光学响应分解为基本模式，以提升物理理解并辅助高效光与物质相互作用的设计。
2024-10-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Prospects for terahertz imaging the human skin cancer with the help of gold-nanoparticles-based terahertz-to-infrared converter
建议的设计，可能的操作参数进行了讨论，仪器检查皮肤癌肿瘤在太赫兹（THz）范围内，将图像转换为红外（IR），并使其可见的帮助下，标准的红外相机。该设备的中心元件是THz-IR转换器，一种嵌入8.5 nm直径金纳米颗粒的Teflon或硅薄膜基质。假设使用外部THz源来照射生物组织样品。该转换器的时间特性使其在实时尺度上的性能。规定了适用于透射模式（体外）或反射模式（体内）人体皮肤操作的设计细节。
2019-01-07 cond-mat.mes-hall physics.med-ph
Defects in graphite engineered by ion implantation for the self-assembly of gold nanoparticles
本研究针对二维材料缺陷工程的应用需求，利用离子注入技术在高定向热解石墨表面构筑可控缺陷，结合实验表征与模拟明确缺陷结构，实现金纳米颗粒的引导自组装，为功能纳米材料开发提供新路径。
2024-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic characterization of oblique angle deposited Co/CoO on gold nanoparticles
研究了图案化衬底对倾斜沉积的交换偏置Co/CoO薄膜的影响。有人发现，基板装饰的纳米粒子图案提供的选择，以操纵倾斜沉积的薄膜中的易磁化轴的取向。SQUID磁强计和极化中子反射计的互补方法被用来解开这种复杂的磁性系统的磁滞的不同贡献。
2022-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Physical mechanisms involved in the formation and operation of memory devices based on a monolayer of gold nanoparticles-polythiophene hybrid materials
了解有机电阻式存储器器件形成过程和操作过程中的物理和化学机制是获得更好性能的主要问题。在垂直堆叠的存储器结构中提出了各种机制，但分析仍然是间接的，需要破坏性的表征（例如，截面以访问夹在电极之间的有机层）。在这里，我们报告了一个平面，单层厚，混合纳米粒子/分子器件的研究（10 nm金纳米颗粒嵌入电生成的聚（2-噻吩基-3，4-（亚乙二氧基）噻吩）层），在同一器件上原位结合，物理（扫描电子显微镜，物理化学（热重分析和质谱，拉曼光谱）和电学（温度依赖的电流-电压）表征。我们表明，形成过程中导致的金颗粒尺寸的增加，几乎4倍大于起始纳米颗粒，并且有机层经历了显着的化学重排从sp3到sp2无定形碳材料。这种非易失性存储器的温度相关的电特性证实，在设备中的电荷传输机制是一致的陷阱填充的空间电荷限制电流在关闭状态下，sp2无定形碳材料包含许多电活性缺陷。
2019-05-29 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Negative Differential Resistance, Memory and Reconfigurable Logic Functions based on Monolayer Devices derived from Gold Nanoparticles Functionalized with Electro-polymerizable Thiophene-EDOT Units
我们报告的混合忆阻器件的网络的金纳米粒子（10 nm直径）功能化定制的3，4（亚乙二氧基）噻吩（TEDOT）分子，沉积在两个平面电极之间的纳米和微米的间隙（100 nm至10 μ m），并在原位电聚合形成单层膜的共轭聚合物与嵌入的金纳米粒子（AuNPs）。这些薄膜的电学性质表现出两个有趣的行为：（i）峰/谷比高达17的NDR（负微分电阻）行为，和（ii）开/关电流比约为1 E3至1 E4的记忆行为。仔细研究的开关动态和编程电压窗口进行演示非易失性存储器。ON和OFF状态的数据保持稳定（测试长达24小时），受电压良好控制，并在重复开关循环（本研究中为800）时保留。我们展示了可重构的布尔函数在多端连接NP分子器件。
2017-04-26 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Faraday Rotation and Circular Dichroism Spectra of Gold and Silver Nanoparticle Aggregates
研究了贵金属纳米粒子团簇的磁光响应。我们考虑粒子的光致偶极子之间的相互作用。在磁场的存在下，最简单的非手性簇，二聚体，表现出圆二色性（CD）。二聚体的CD取决于磁场和光波矢量的方向。稠密星系团的CD对磁场的依赖性很弱。在从簇散射时，具有偏振方位$φ$的入射线偏振光变为椭圆偏振。偏振方位角旋转和椭圆度角变化是$2 φ$的正弦函数。团簇的各向异性和手征性控制了这些正弦函数的振幅和偏移。法拉第旋转和法拉第椭圆率也是$2 φ$的正弦函数。在表面等离子体激元频率附近，法拉第旋转和法拉第椭圆率增大。
2012-12-08 cond-mat.mes-hall physics.optics
Molecular Patterning and Directed Self-Assembly of Gold Nanoparticles on GaAs
在半导体表面上形成有机自组装单层的微/纳米图案的能力对于纳米科学中许多新兴领域的基础研究和应用至关重要。在这里，我们展示了硫醇分子自组装膜的图案化的无氧化物的GaAs表面的蘸笔纳米光刻和微接触印刷，促进了表面蚀刻和钝化的GaAs的过程。通过观察DPN写入的纳米级点、线图形，对GaAs表面的分子扩散进行了定量分析，与表面扩散模型吻合较好。图案化的硫醇分子的功能性通过将金纳米颗粒定向自组装到GaAs上的4-氨基硫酚SAM的模板上来证明。用原子力显微镜和扫描电子显微镜证实了金纳米颗粒的高度选择性组装。使用分子模板精确控制Au NP在无氧化物半导体表面上的组装的能力可以导致用于制造纳米等离子体结构的有效的自下而上的方法。
2020-01-02 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Locating the Atoms at the Hard-soft Interface of Gold Nanoparticles
本文通过发展四维扫描透射电子显微镜低剂量成像方法，实现了对金纳米颗粒硬-软界面处铜添加剂和溴化物表面活性剂原子的直接观测与原子间距离定量，为理解表面化学在纳米晶生长中的作用提供了原子级依据。
2025-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
On the physical limitations for radio frequency absorption in gold nanoparticle suspensions
本文研究了金纳米颗粒悬浮液中射频吸收的物理限制。一个典型的球形几何被认为是由一个球形的胶体金纳米粒子的悬浮液，其特征在于作为一个任意的被动介电材料，这是沉浸在一个任意的有损介质。考虑到周围介质的趋肤效应，定义了相对加热系数和相应的最佳近场激励。对于小颗粒悬浮液的最佳激励是一个明确的渐近表达式很容易得到的电偶极子场。然后证明，最佳介电常数函数产生的最大吸收内的球形悬浮是一个共轭匹配相对于周围的有损材料。对于由弱电解质溶液组成的周围介质，然后可以容易地在单个频率下实现最佳共轭匹配，例如，通过调整对应于电泳粒子加速机制的Drude模型的参数。因此，共辄匹配也可以被认为产生最佳等离子体共振。最后，一个凸优化方法被用来调查的无源材料的可实现性，以近似所需的共轭匹配在有限的带宽。所提出的方法一般米氏理论的关系，以及近似的超材料进行了讨论。数值例子来说明加热的最终潜力在一个现实的情况下，在微波政权。
2016-08-28 cond-mat.mes-hall physics.class-ph
Mechanical modulation of single-electron tunneling through molecular-assembled metallic nanoparticles
我们提出了一个单电子隧穿纳米机械双势垒隧穿结形成使用振动扫描纳米探针和金属纳米粒子连接到金属衬底通过分子桥的微观研究。我们通过振动纳米探针上的隧穿电流、位移电流和电荷感应静电力来分析单电子在纳米粒子上的运动。我们证明了机械单电子旋转栅门效应通过应用该理论的金纳米粒子连接到金基板通过烷烃二硫醇分子桥和探测的振动铂尖。
2004-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A computational investigation of H2 adsorption and dissociation on Au nanoparticles supported on TiO2 surface
讨论了负载在金红石型TiO_2（110）表面上的金纳米粒子在H_2吸附和解离过程中所起的特殊作用。结果表明，H2在n = 1，2，8和20的Au_n团簇上的分子吸附和解离吸附取决于团簇的尺寸、几何结构、团簇的柔性以及与载体材料的相互作用。金红石型TiO_2（110）载体对金团簇上的H_2解离有很强的促进作用。它表明，对H2解离的活性位点位于角落和边缘上的支持物附近的金纳米粒子的表面上。TiO2（110）表面上的低配位氧原子对H2解离起着至关重要的作用。因此，负载在金红石TiO2（110）表面上的金纳米颗粒的催化活性与纳米颗粒和载体之间的周边界面的长度成比例。
2011-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.atm-clus
A review of heat transport in solvated gold nanoparticles: Molecular dynamics modeling and experimental perspectives
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；University of Rhode Island（罗德岛大学）
本文综述了溶质金纳米颗粒中热量传输的最新研究，通过分子动力学模拟和实验技术探讨热传导机制及优化热等离子应用。
2025-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Near-infrared photothermal response of plasmonic gold-coated nanoparticles in tissues
我们提出了一种新的方法来了解金-硅核-壳纳米粒子注射到鸡组织在近红外激光照射下的时间依赖性升温过程。金纳米壳强烈吸收近红外辐射，并有效地将吸收的能量转化为热量。实验结果与基于生物传热的数值计算结果吻合较好。我们的工作改进了最近一项研究的分析[Richardson等人，Nano Lett. 9，1139（2009）]通过包括培养基灌注对温度升高的影响。理论分析也可用于估计纳米粒子在实验样品中的分布，并为新系统的温度分布提供相对准确的预测。这种方法将提供一种新颖的和可靠的工具，加快光热研究和设计国家的最先进的光热设备。
2017-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
High Entropy Alloy Nanoparticles Decorated, p-type 2D-Molybdenum Disulphide (MoS2) and Gold Schottky Junction Enhanced Hydrogen Sensing
二硫化钼（MoS2）是一种有趣的材料，它以原子级薄的多层膜存在，可以剥离成单层或几层用于多种应用。它已成为开发这种高效传感器的有前途的材料。在这里，我们已经剥离和装饰MoS2薄片与新的，单相高熵合金（HEA）纳米粒子使用简易和可扩展的冷冻研磨技术，然后通过声化学方法。发现HEA纳米颗粒的装饰赋予表面增强拉曼散射效应，并且如通过UV光电子能谱学测量的，材料的功函数从4.9降低到4.75 eV。功函数的这种变化导致金接触和HEA修饰的MoS2薄片之间的肖特基势垒，这是由于表面化学非化学计量的急剧变化。在30至100 ℃的温度下研究了对氢气的响应，由于表面吸附的氧物种，它显示出不寻常的p型性质。HEA和MoS2之间形成的纳米级结显示出在80 oC下对氢气的响应增加10倍。实验观察结果进一步解释与DFT模拟显示更有利的氢吸附HEA修饰MoS2导致增强的响应。
2020-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Simulating Plasmon Resonances of Gold Nanoparticles with Bipyramidal Shapes by Boundary Element Methods
金纳米双吡咯（GNBs）是一类具有高度可调的、依赖于几何结构的光学性质的金属纳米颗粒，本文报道了其局域表面等离子体共振（LSPR）吸收特性的计算建模和精确模拟。GNB双锥模型与球形尖端在再现实验LSPR光谱表现最好，而与其他几何模型的比较提供了一个基本的理解的基础形状和尖端效应的光学性质的GNB。我们的研究结果表明，平均所有的几何参数确定的透射电子显微镜图像，以建立有代表性的GNBs模型的重要性。通过评估基于准静态近似的LSPR吸收光谱模拟的性能，我们提供了这种方法作为纳米颗粒尺寸的函数的适用范围，为基于GNB的纳米杂化系统中分子电子密度和金属纳米颗粒之间的耦合的理论研究铺平了道路，在生物成像，光学和纳米材料的设计中具有潜在的应用。
2020-10-26 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph physics.optics
Microscopic theory of single-electron tunneling through molecular-assembled metallic nanoparticles
我们提出了一个微观理论的单电子隧穿通过金属纳米粒子连接到电极通过分子桥。它结合了电子输运通过分子结的理论与纳米粒子上的充电动力学的描述。我们应用该理论研究单电子隧穿通过金纳米颗粒连接到金电极通过两个代表性的苯为基础的分子。我们使用基于第一性原理的非平衡格林函数理论计算了纳米颗粒和连接分子之间的电荷转移引起的纳米颗粒上的背景电荷、分子结的电容和电阻。我们证明了各种各样的传输特性，可以通过“工程”的金属分子相互作用。
2003-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Light emission from gold nanoparticles under ultrafast near-infrared excitation: thermal emission, inelastic light scattering or multiphoton luminescence?
金纳米粒子在脉冲红外激光照射下发出宽带上转换发光。虽然这一现象被广泛观察到，但关于基本物理学仍然存在相当大的分歧-最明显的是多光子吸收，非弹性散射，带间和带内电子跃迁等概念的适用性。在这里，我们研究单个粒子和小集群的粒子采用光谱分辨的幂律分析的辐射依赖性的排放作为这些物理模型的敏感探头。两个制度的排放确定：在低辐射水平的千瓦/厘米2，排放遵循一个明确的整数指数幂律暗示的多光子过程。然而，在几千瓦/厘米2的较高辐照水平下，非线性指数本身取决于检测到的光子能量，这是辐射加热电子气的一个标志。我们表明，在这一制度下，实验是不兼容的带间跃迁和非弹性光散射的发光的原因，而他们是兼容的概念发光连接到带内跃迁。
2018-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Silver-Gold Bimetallic Alloy versus Core-Shell Nanoparticles: Implications for Plasmonic Enhancement and Photothermal Applications
双金属等离子体纳米颗粒能够通过改变组成来调节光学响应和化学稳定性。目前的数值模拟研究比较了Ag-Au合金，Ag@Au核壳，和Au@Ag核壳的球形和各向异性（纳米三角形和纳米棒）形状的等离子体纳米粒子。通过研究球形和各向异性（LSPR在近红外区域）的形状，与和没有带间跃迁的Au的情况下，可以解耦。明确的比较是方便的数值模型支持的仔细验证和检查文献中报道的Au-Ag合金的光学常数。虽然Au-Ag核-壳和合金纳米颗粒都表现出纯Ag和Au纳米颗粒之间的中间光学响应，但在光谱特性上存在明显差异。此外，在各向异性的纳米粒子中的金的构造的效果是完全不同的球形纳米粒子，由于在前一种情况下的Au带间跃迁的情况下。一般来说，通过掺入Au来改善Ag纳米颗粒的化学稳定性伴随着等离子体增强的降低，也适用于具有较弱效果的各向异性纳米颗粒。光热热传递研究证实，通过在球形Ag纳米颗粒中掺入Au来增加吸收也导致稳态温度增加。另一方面，各向异性纳米颗粒本身是更好的吸收剂，因此更好的光热源及其光热性质显然不会受到一种金属在另一种金属中的掺入的强烈影响。
2022-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Size-selective nanoparticle growth on few-layer graphene films
我们观察到，通过物理气相沉积沉积到几层石墨烯上的金原子在退火时冷凝，形成具有由石墨烯膜厚度确定的平均直径的纳米颗粒。这些数据很好地描述了一个理论模型，在该模型中，由石墨烯和金颗粒之间的电荷转移产生的静电相互作用限制了生长的纳米颗粒的尺寸。该模型预测了纳米颗粒尺寸分布，其特征在于平均直径D，其遵循与m^（1/3）成比例的比例定律D，其中m是多层石墨烯膜中碳层的数量。
2010-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Local photo-mechanical stiffness revealed in gold nanoparticles supracrystals by ultrafast small-angle electron diffraction
我们证明，高度有序的二维晶体的配体覆盖的金纳米粒子显示出高的固体，如石墨的局部光机械刚度。在非平衡电子衍射实验中，飞秒激光脉冲在薄膜中引起了强烈的温度跳跃。初始电子激发将能量传递到底层结构自由度，其速率通常与材料的刚度成比例。利用飞秒小角电子衍射，我们观察到了与最近邻纳米颗粒距离相关的衍射特征的时间演化。特别地，发现辛硫醇封端的纳米颗粒超晶体的Debye-Waller衰变出乎意料地快，几乎与已知的最硬的固体一样快，并且通过相同的技术观察到，即石墨。我们的观察揭示，在一个致密的超分子组装的局部刚度可以创建范德华相互作用的水平相当的结晶系统，其特征在于共价键。
2018-08-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Sputtered Gold Nanoparticles Enhanced Quantum Dot Light-emitting Diodes
金属颗粒的表面等离子体效应是提高发光二极管性能的有效方法。本文报道了溅射Au纳米粒子增强倒置量子点发光二极管（ITO/Au NPs/ZnMgO/QDs/TFB/PEDOT：PSS/Al）的电致发光。通过结合时间分辨光致发光，瞬态电致发光和紫外光电子能谱测量，增强可以解释为内场增强激子耦合到表面等离子体和增加的电子注入速率与Au纳米粒子掺入。唯象数值计算表明，电子输运层的电子迁移率从1.39 × 10 -5增加到1.91 × 10 -5 cm 2/V.s的Au纳米粒子改性的设备。最大发光强度从14,600 cd/cm ~ 2提高到20,720 cd/cm ~ 2，提高了1.41倍，最大电流效率从3.12 cd/A提高到4.02 cd/A，提高了1.29倍。
2018-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Synchronized motion of gold nanoparticles in an optothermal trap
本研究探讨了CTAC表面活性剂溶液中光热阱内金纳米颗粒的受限行为，发现粒子在微米距离上出现径向受限与同步旋转扩散，揭示了表面活性剂环境促成的新力机制，拓展了光热捕获理解并助力纳米组装。
2025-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.optics
Kinetics and Mechanism of Metal Nanoparticle Growth via Optical Extinction Spectroscopy and Computational Modeling: The Curious Case of Colloidal Gold
提出了一个总体计算框架，统一了几种光学理论来描述金纳米颗粒（GNP）在种子生长过程中的时间演化。为了实现这一点，我们使用了廉价和广泛可用的光学消光光谱，以获得定量动力学数据。使用物理模型对在广泛的实验条件下收集的原位光谱进行回归，计算GNP在生长过程中的整体消光。该模型提供了关于粒子的大小、形状和浓度以及它们之间的任何电磁相互作用的时间信息。因此，我们能够描述GNP增长的机制，并将这一过程划分为不同的成因阶段。我们提供了几个长期存在的谜团，例如，负责的紫灰色色调的现象在GNP生长的早期阶段，成核，生长和聚集事件之间的复杂的相互作用，以及凝聚和电磁相互作用之间的明确区别。所提出的理论形式主义已经开发了一个通用的方式，使它可以很容易地适应其他纳米颗粒形成的情况下，如各种金属纳米颗粒的成因。
2019-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Mechanism of hydrogen adsorption on gold nanoparticles and charge transfer probed by anisotropic surface plasmon resonance
通过在纳米颗粒中使用局部表面等离子体共振（LSPR），研究了氢在尺寸为10 nm量级的金纳米颗粒（NPs）上的吸附。通过在玻璃基板上倾斜角沉积获得的Au纳米颗粒形成的样品，由于依赖于光的偏振的两种不同的等离子体共振而显示出强烈的光学二向色性。这确保了使用透射各向异性光谱，一种灵敏的衍生光学技术，其允许在H吸附时测量小至0.02 nm的LSPR位移，这是常规等离子体方法无法获得的。测得的信号与纳米颗粒的面积成比例，这表明H原子在其小平面上扩散。从Au到H的负电荷转移被清楚地证明
2018-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Plasmonic-enhanced photoluminescence in porous silicon with pore-embedded gold nanoparticles fabricated by direct reduction of chloroauric acid
本研究通过在多孔硅光子结构内直接还原氯金酸合成金纳米颗粒，利用等离子体近场增强实现了多孔硅光致发光六倍提升，主要贡献在于解决了金纳米颗粒尺寸和位置控制难题，并展示了其在发光器件和传感器中的应用潜力。
2023-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
