Coupled Plasmon Modes in 2D Gold Nanoparticle Clusters and their Effect on Local Temperature Control
紧密分离的金纳米颗粒的组装体由于各个纳米结构的等离子体激元模式的耦合而表现出强烈的集体等离子体激元响应。在纳米颗粒自组装的背景下，球形纳米颗粒的紧密堆积的2D簇呈现出一种重要的复合系统，其承诺了许多应用。本研究探讨了集体等离子体特性和由此产生的光热行为的封闭包装的二维金纳米粒子簇，以描绘集群的大小，颗粒间的距离和颗粒大小的影响。较小的纳米粒子（直径为20 nm和40 nm），表现出低的个人散射和高吸收被认为是其相关的光热应用。与典型的文献研究相比，本研究比较了不同大小的簇的光学响应，从单个纳米颗粒到61个纳米颗粒的大组件。团簇尺寸的增加会导致光谱位置和光物理特性的显著变化。基于模型的结果，每个纳米粒子的最大吸收的最佳簇大小也被确定为增强光热效应。研究了颗粒尺寸和颗粒间距离的影响，以阐明近场和远场耦合相互作用的性质。考虑到均匀的水介质的光热效应所产生的吸收进行了比较，为不同的团簇尺寸和颗粒间的距离。纳米颗粒的稳态温度对簇大小、簇中的颗粒位置、入射光偏振和颗粒间距离的强烈依赖性在等离子体纳米结构的局部温度控制中提供了新的物理见解。
2021-08-04 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Cooling Dynamics of a Gold Nanoparticle in a Host Medium Under Ultrafast Laser Pulse Excitation: A Ballistic-Diffusive Approach
我们提出了一个数值模型，允许确定在亚皮秒脉冲激发下的金纳米粒子的电子和晶格温度动态，以及周围介质。为此，我们使用了电子-声子耦合方程的粒子与源项与激光脉冲，和弹道扩散方程的热传导在主机介质。我们的研究结果表明，从颗粒到基体的传热速率显着小于傅立叶定律的预测。因此，粒子的温度上升是大得多，其冷却动力学是慢得多，比使用傅立叶定律，这是由于在纳米粒子附近的非局部和非平衡热传导获得。这些结果预计将是非常重要的解释泵探测实验上进行的单纳米粒子或纳米复合材料介质。
2008-06-10 cond-mat.mtrl-sci
Tunable variation of optical properties of polymer capped gold nanoparticles
研究了聚合物包覆的不同尺寸（直径3-6 nm）的金纳米粒子的光学性质。我们提出了一个新的方案，从测量的UV-Vis吸收数据提取金纳米粒子的总介电函数的尺寸依赖性变化。新方案原则上也可用于其他相关系统。我们展示了量子效应、表面原子配位和聚合物-纳米颗粒界面形态如何导致金纳米颗粒的介电函数的带间部分的系统变化，从使用我们的新方案的分析中获得。仔细的分析使得能够识别这种纳米颗粒中电子能带结构的可能变化。
2008-04-08 cond-mat.mtrl-sci
Preliminary studies of creation of gold nanoparticles on titanium surface towards biomedical applications
本文介绍了在钛表面制备金纳米粒子的研究结果。我们专注于如何在钛表面上产生具有定义的粒度和分布的金纳米颗粒的问题，这对于几个应用来说可能是有趣的（例如，为生物医学研究提供定义明确的基底等）。要做到这一点，样品受到金纳米颗粒形成的复杂物理路径的影响：通过金离子注入，薄Au层沉积和热退火。通过X射线衍射、扫描电子显微镜和原子力显微镜以及二次中性质谱等方法研究了该技术的效果、对表面结构及其参数的影响。
2017-01-06 cond-mat.mtrl-sci
Photoluminescence modulation of ZnO via coupling with the surface plasmon resonance of gold nanoparticles
在这封信中，我们研究了金纳米颗粒和氧化锌薄膜之间的耦合如何影响其发射特性。当ZnO/Au薄膜中含有不同厚度的Al 2 O3间隔层时，ZnO薄膜的发光强度发生变化，与理论预测一致。还使用激发源的偏振来控制发射特性。由于金纳米颗粒的表面等离子体共振，其发射特性取决于激发源的偏振。这些系统的光致发光各向异性表明，增强的光致发光可以通过耦合的发射从ZnO与表面等离子体共振的金纳米粒子。
2013-06-26 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Twisting Light, Steering Spins: Gold Nanoparticle Magnetization via Inverse Faraday and Orbital Angular Momentum
本研究提出结合逆法拉第效应与携带轨道角动量的拉盖尔-高斯光束控制金纳米颗粒磁化的新方法，实现了高达25°的三维磁场倾斜取向控制，为下一代磁存储和逻辑器件设计铺平道路。
2025-04-01 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Gold nanoparticle-pentacene memory-transistors
我们展示了一种基于并五苯-金纳米颗粒有源层的有机存储晶体管器件。通过氨基封端的自组装单层将金（Au）纳米颗粒固定在并五苯晶体管的栅极电介质（二氧化硅）上。在栅上施加写入和擦除脉冲时，获得了较大的阈值电压漂移（22 V）和~ 3E 4的开/关漏电流比。晶体管的空穴场效应迁移率在导通和关断状态下相似（小于因子2）。观察到电荷保留时间高达4500 s。记忆效应主要归因于Au纳米颗粒。
2008-02-19 cond-mat.mtrl-sci
Direct evidence for ferromagnetic spin polarization in gold nanoparticles
我们报告的第一个直接观察金纳米粒子的铁磁自旋极化的平均直径为1.9 nm，使用X射线磁性圆二色性（XMCD）。由于XMCD的元素选择性，仅探索了金的磁化。用XMCD估算的金原子的磁化强度与用常规磁测量法得到的结果吻合得很好。这一结果是纳米级金中固有自旋极化的证据。
2004-03-24 cond-mat.mtrl-sci
How Gold nanoparticle acquires magnetism? - Formation of large orbital moment at the interface
在本文中，我们试图找出金纳米粒子（Au-NPs）的磁性起源。我们观察到，在将金纳米粒子（Au-NPs）在Fe 3 O 4纳米粒子介质中的净磁化强度增加相比，纯Fe 3 O 4纳米粒子介质。这种磁化强度的增加可以归因于在Au/磁性颗粒界面处形成的大轨道磁矩，这表明在Au-NP中观察到的磁性是界面效应。这种界面效应得到了从正饱和磁化强度到负抗磁性贡献的突然转变的观察结果的支持，该转变是柠檬酸盐涂覆的金Au-NP上的磁场的函数。
2010-06-11 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
Surface Plasmon Enhanced Photoconductance of Gold Nanoparticle Arrays with Incorporated Alkane Linkers
我们报告了一个光电导增益效应的二维阵列的金纳米粒子，其中烷烃分子插入。纳米颗粒阵列是由链烷硫醇包覆的金纳米颗粒通过自组装过程形成的，随后它们通过微接触印刷技术在Si/SiO2芯片上图案化。我们发现，阵列的光电导强烈增强的纳米粒子的表面等离子体激元的频率。我们解释的观察作为一个辐射热增强的纳米粒子阵列的电导后，激发表面等离子体共振。
2009-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Semiconductor to metal transition in SWNTs caused by interaction with gold and platinum nanoparticles
单壁碳纳米管（SWNTs）已被涂上金和铂纳米粒子无论是通过微波处理或点击反应，这些SWNT-metal纳米粒子复合材料的拉曼光谱进行了研究。拉曼光谱中的G带的分析表明，金属单壁碳纳米管与金属纳米颗粒附着的比例增加。这一结论也得到了在RBM波段观察到的变化的支持。从头计算结果表明，由于金属纳米颗粒和半导体单壁碳纳米管之间的库仑电荷转移，单壁碳纳米管中发生了半导体-金属转变。
2008-03-24 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast electron dynamics in platinum and gold thin films driven by optical and terahertz fields
我们通过探测铂和金薄膜的瞬态光反射率，研究了太赫兹和光脉冲在铂和金薄膜中触发的超快电子动力学。铂膜对强太赫兹脉冲的响应类似于两种膜的光致动力学，并且可以通过双温度模型来描述。令人惊讶的是，金可以表现出小得多的太赫兹脉冲引起的反射率变化，并具有相反的符号。对于铂，我们估计一个20%以上的太赫兹驱动的动力学的电子-声子耦合相比，光诱导的，我们归因于一个额外的非热电子-声子耦合的贡献。我们解释了显着的响应金太赫兹辐射与场发射的电子由于福勒-诺德海姆隧穿过程中，在样品的厚度低于近场增强的结构渗透阈值是可能的。我们的研究结果提供了一个基本的洞察超快过程相关的现代电子和磁光应用。
2021-08-19 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
From hollow gold nanoparticles to gold nanorings: Morphological tunability of the plasmonic response
利用聚赖氨酸氢溴酸盐（PLL）作为还原剂和稳定剂，可以对中空金纳米粒子（HGNP）的光学和形貌进行精细修饰。我们调查本地的等离子体响应这些纳米结构的电子能量损失谱（EELS）。等离子体激元激发解释离散偶极近似（DDA）模拟。我们证明，这种控制自上而下的形态修改的光学响应的微调是可能的。与传统的光刻技术不同，这是使用湿化学以受控的方式实现的，使得这些纳米结构能够用于广泛的等离子体应用，包括生物医学，催化和量子通信。
2014-09-06 cond-mat.mtrl-sci
Dataset of gold nanoparticle sizes and morphologies extracted from literature-mined microscopy images
到目前为止，控制纳米颗粒的尺寸和形态的因素还知之甚少。数据驱动技术是通过识别数据中的趋势和相关性来探索这一领域的令人兴奋的途径。然而，为了利用这些技术，需要用纳米颗粒的结构属性注释的大型数据集。虽然从受控实验中收集的实验SEM/TEM图像是这些信息的可靠来源，但在各种实验条件下大规模收集这些图像是昂贵且不可行的。已发表的科学文献提供了大量高质量的数字，包括SEM/TEM图像，如果有效挖掘，可以以较低的成本提供大量数据。在这项工作中，我们开发了一个自动化的管道来检索和分析来自金纳米颗粒文献的显微镜图像，并提供了4361个金纳米颗粒的SEM/TEM图像以及自动提取的尺寸和形态信息的数据集。可以查询数据集以获得关于金纳米颗粒的物理属性及其统计分布的信息。
2022-01-06 cond-mat.mtrl-sci
Non-Fourier heat transport in metal-dielectric core-shell nanoparticles under ultrafast laser pulse excitation
超快激光脉冲激发后嵌入的金属纳米颗粒的弛豫动力学是由不同来源的热现象驱动的，其准确描述对于解释实验结果至关重要：热电子气产生，电子-声子耦合，热传递到颗粒环境和热传播。除了最后一种机制，众所周知，纳米结构和/或超短时间尺度的热传输可能会偏离傅立叶定律的预测。在这些情况下，热输运可以用玻尔兹曼输运方程来描述。我们提出了一个数值模型，使我们能够确定在亚皮秒脉冲激发下的球形金纳米粒子核的电子和晶格温度动态，以及周围的壳电介质。为此，我们已经使用了电子-声子耦合方程的粒子与激光脉冲吸收的源项，和热传导的主介质中的弹道扩散方程。无论是热化或绝热边界条件已被认为是在壳体外表面。我们的研究结果表明，从颗粒到基体的传热速率可以显着小于傅立叶定律的预测。因此，粒子温度上升较大，其冷却动力学可能比使用傅立叶定律获得的要慢。这种差异归因于核纳米颗粒附近的非局部和非平衡热传导。这些结果预计将是非常重要的分析泵探测实验上进行的单个纳米粒子或纳米复合材料介质。
2008-06-10 cond-mat.mtrl-sci
Surface-Enhanced Plasmon Splitting in a Liquid-Crystal-Coated Gold Nanoparticle
我们发现，当金纳米粒子被一层薄的液晶液晶覆盖时，纳米粒子表面产生的形变可以增强纳米粒子表面等离子体的分裂。我们考虑三种可能的液晶指向矢配置在零电场：boojum对（南北极配置），棒球（四面体），和均匀。从使用离散偶极子近似的计算，我们发现，表面等离子体分裂是最大的boojum对，中间的均匀，和最小的棒球配置。boojum对的计算结果与实验结果符合得很好。我们的结论是，纳米粒子表面上的董事取向有很强的影响，但令人惊讶的是，这种变形实际上可以提高表面等离子体分裂。
2005-04-28 cond-mat.mtrl-sci
Polarization-resolved extinction and scattering cross-section of individual gold nanoparticles measured by wide-field microscopy on a large ensemble
我们报告了一种简单，快速，定量的宽场技术来测量的光学消光$σ_{\rm ext}$和散射$σ_{\rm sca}$截面的单个纳米粒子，使用宽场显微镜，使同时收购数百个纳米粒子的统计分析。作为原理的证明，我们测量了直径为40 nm和100 nm的标称球形金纳米颗粒，发现$σ_{\rm ext}$和$σ_{\rm sca}$的平均值和标准偏差与以前的文献一致。从非偏振到线性偏振激发的切换，我们测量了作为偏振方向的函数的$σ_{\rm ext}$，并用它来表征纳米颗粒的非球面性。该方法可以在任何传统的宽视场显微镜上经济有效地实施，并且适用于任何纳米颗粒。
2013-01-29 cond-mat.mtrl-sci
Ligand exchange in gold-coated FePt nanoparticles
在这项工作中，我们提出了金包覆的FePt纳米粒子的磁性和稳定的水分散体的FePt@Au和FePt合成后的配体交换与巯基十一烷酸的研究。由TEM显微照片确定的粒径从未涂覆的纳米颗粒的4 nm到金涂覆的纳米颗粒的最大10 nm，表明壳的厚度在1至3 nm的范围内。磁特性包括在10和300 K的磁滞循环。结果表明，在低场和室温下，未涂覆和涂覆的纳米颗粒的磁行为令人惊讶地非常相似。由于金包覆纳米颗粒保持了FePt的磁性，并且金的存在提高了纳米颗粒的功能化，因此该系统适合于生物应用。巯基十一烷酸配体转移用于使水稳定的纳米颗粒在宽的pH范围内。透射电子显微镜和动态光散射结果表明，配体交换后的纳米粒子轻微团聚。傅里叶变换红外光谱结果表明，硫醇结合到表面的金原子。
2009-11-23 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
First-principles atomistic Wulff constructions for gold nanoparticles
我们提出了一个金纳米粒子的平衡形状的计算研究。通过将基于密度泛函理论（DFT）的广泛量子力学计算与Wulff结构相联系，我们预测了与实验观察吻合良好的平衡形状。我们讨论了纳米颗粒和封装材料之间的相互作用对平衡形状的影响。作为一个例子，我们计算了几种不同的Au（hkl）上的CO吸附，并使用结果来解释实验观察到的Au纳米粒子的形状变化。
2012-05-22 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Text-mined dataset of gold nanoparticle synthesis procedures, morphologies, and size entities
金纳米颗粒由于其可调性质而被高度期望用于一系列技术应用，所述可调性质由组成颗粒的尺寸和形状决定。控制金纳米颗粒的形态特征的许多启发式方法是众所周知的。然而，控制其大小和形状的基本机制仍然知之甚少，部分原因是合成参数的可能组合范围很大。只要有足够的综合数据，数据驱动的方法可以提供洞察力，帮助指导对这些潜在机制的理解。为了促进这一方向的数据挖掘，我们已经构建并公开了一个数据集的编纂金纳米粒子合成协议和结果直接从纳米粒子材料科学文献中提取，使用自然语言处理和文本挖掘技术。该数据集包含5，154个数据记录，每个记录代表单个金纳米颗粒合成文章，从4，973，165篇出版物的数据库中筛选。每个记录包含编码的合成方案和从总共7，608个实验和12，519个表征段落中提取的形态信息。
2022-04-21 cond-mat.mtrl-sci
Gold Nanoparticles supported on MoS2 Nanoribbons matrix as a biocompatible and water dispersible platform for enhanced photothermal ablation of cancerous cells using harmless near infrared irradiation
由于光热效率高于传统使用的还原氧化石墨烯，同时是水分散性的，我们提出了生物相容性钼纳米带-金纳米颗粒（MoS 2 NR-Au NP）系统，用于使用NIR辐射（808 nm）协同增强癌细胞的光热消融（100%死亡率），这是由于值得称赞的温度以快得多的速率上升到70 ℃以上。
2014-12-16 cond-mat.mtrl-sci
Gold Nanoparticle Superlattice in Porous Silica and Low Temperature Catalytic CO Oxidation
纳米粒子超晶格（NPSLs）作为具有设计功能的材料而受到极大关注，但其在各种使用条件下缺乏结构稳定性而限制了其实际应用。在这里，我们报告了一种直接合成完全嵌入分级多孔二氧化硅的NPSL的新方法，该方法为反应物分子提供了优异的稳定性和有效的途径，使NPSL高效催化剂。由12 nm金纳米颗粒制成的超晶格在低温下对CO氧化表现出非常高的催化活性，显示出比小的金纳米颗粒更高的活性（约100 nm）。3nm）负载在金属氧化物上。金NPSL还显示出前所未有的稳定性，在一个月的连续催化反应中保持其结构稳定性和催化活性而没有任何降解迹象，这为实现金催化剂在汽车排放控制和绿色化学工业中的巨大潜力迈出了重要一步。
2018-11-08 cond-mat.mtrl-sci
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
Fabrication and properties of luminescence polymer composites with erbium/ytterbium oxides and gold nanoparticles
稀土掺杂的光学材料对于光电子学中的光源以及高效的光放大元件和光子学的其他元件是重要的。在以前开发的无水，低温合成Er/Yb氧化物的方法的基础上，从它们的氯化物，我们制造了适当的纳米粒子与定义的参数，并使用它们的光学透明，发光聚合物纳米复合材料的发展与低光散射，适合于直接，光诱导形成的光子元件。在这样的纳米复合材料中引入预先形成的金纳米颗粒也进行了检测，并由于等离子体效应的影响而增强发光。
2017-01-06 cond-mat.mtrl-sci
Ordered Arrays of Gold Nanoparticles Crosslinked by Dithioacetate Linkers for Molecular devices
分子电子器件的最终性能由其组装中使用的分子线的化学结构决定。使用分子位置交换将二硫代乙酸酯封端的分子纳入十二烷硫醇封端的金纳米颗粒的有序阵列中。X射线光电子能谱学证实了分子置换成功。统计上大量设备的室温分子电导表明，二硫代乙酸酯封端的分子的电导增强了两个数量级。采用密度泛函理论计算了5种不同构型的二硫代乙酸盐分子在金电极间的输运，计算的平均电导值与实验观察到的电导趋势吻合较好.我们的研究结果突出了重要的合作效应，桥接相邻的金纳米粒子和选择适当的分子导线时，设计设备的有效运输。
2023-01-13 cond-mat.mtrl-sci
A dilute gold nanoparticles suspension as SAXS standard for absolute scale using an extended Guinier approximation
在这篇文章中，建立了一个实用程序的绝对强度校准SAXS研究液体微射流，使用金纳米粒子悬浮液作为标准，使截距在$Q=0$的SAXS散射曲线将提供一个缩放参考。为了在$Q=0$处获得最精确的外推，我们使用了对Guinier近似的扩展，在拟合中使用了二阶项，以适应更大的$Q$范围。
2018-10-04 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
Measurement of the complex dielectric constant of a single gold nanoparticle
采用光子晶体光纤作为白光光源的差分干涉对比显微镜技术被用来测量单个10和15 nm金纳米颗粒在480至610 nm波长范围内的复介电常数的实部和虚部。在短波长下，即使考虑到有限尺寸的表面阻尼效应，也可以观察到与散装金测量值的显著偏差。
2006-05-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
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
Atomic Scale Surface Segregation in Copper-Gold Nanoparticles
本研究结合电子显微镜和蒙特卡洛模拟，揭示了Cu-Au纳米颗粒中金在(100)和(111)面的原子尺度偏析，且无尺寸效应，为催化性能提升提供新见解。
2023-02-21 cond-mat.mtrl-sci
Why the aspect ratio? Shape equivalence for the extinction spectra of gold nanoparticles
我们比较了不同形状（圆柱体、球圆柱体和椭球体）和尺寸为10 ~ 100 nm的细长金纳米粒子的消光光谱。我们认为，质量分布的各种时刻的等效性是自然的比较标准-而不是长度-直径（纵横）比通常在文献中使用-它导致更好的光谱之间的对应关系的各种形状。
2016-05-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
A Critical Evaluation of the Role of the Precursor Complex and Counterions in Synthesis of Gold Nanoparticles in Micellar Media
我们在这里证明，在胶束溶液中获得的金纳米粒子（AuNPs）是容易受到前体络合物的性质和特定的反作用控制的反应动力学，粒径和形状。测试的方法包括在十二烷基三甲基铵（DTA）溶液中，在318 K下，在溴离子（Br）、甲磺酸根（Ms）、三氟乙酸根（TFA）或三氟甲磺酸根（Tf）离子的存在下，用抗坏血酸或柠檬酸还原HAuCl 4络合物。溴离子取代了前体金络合物中的氯离子，并且在没有种子的情况下，在DTA-Br介质中没有观察到纳米颗粒形成。相比之下，扫描电子显微镜图像和原子力显微镜测量表明，准球形金纳米粒子在DTA-MS和DTA-TFA溶液中形成，而在DTA-Tf溶液中获得平坦的盘状或三角形金纳米粒子，在所有这些情况下都不需要添加种子。结果表明，前体金络合物的还原发生在胶束界面，在胶束介质中控制纳米粒子的形成时应考虑特定的反作用。
2016-07-02 cond-mat.mtrl-sci
Tailoring optical and magnetic properties of molybdenum disulphide nanosheets by incorporating plasmonic gold nanoparticles
本文研究了等离子体金纳米粒子（Au NPs）在二硫化钼（MoS $_2$）纳米片上的系统生长以及Au NPs对光学和磁性的影响。通过X射线衍射和透射电子显微镜技术证实了纳米复合材料的结晶性质。使用吸收和拉曼光谱技术的光学特性进行了表征。利用电子顺磁共振技术研究了纳米复合材料的磁响应特性。本文试图对二维纳米复合材料在磁光器件中的应用有一个基本的了解。
2020-01-29 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced magnetism, memory and aging in Gold-Iron oxide nanoparticle composites
在这份报告中，我们提出了系统的磁性研究纯氧化铁纳米粒子和金氧化铁纳米复合材料，增加金颗粒尺寸/含量。对于这些样品的磁性研究，我们测量了：（1）零场冷却（ZFC）和场冷却（FC）磁化，（2）交流磁化率，（3）在各种温度下磁化与场的关系，（4）在固定温度下对于各种等待时间tw的热剩磁磁化弛豫（TRM）和零场冷却磁化弛豫（ZFCM）以研究老化效应，（5）磁化记忆效应;（6）交换偏压随冷场的变化。详细的磁性测量分析表明，纯Fe 3 O 4纳米粒子样品的行为像一个超顺磁性和掺入金（Au）纳米粒子的纳米复合材料系统慢慢演变从超顺磁性超自旋玻璃态。随着Au纳米颗粒尺寸/含量的增加，记忆和老化效应增强。在这项研究中，最重要的观察是与金纳米粒子的掺入的磁化强度的增强。这种增强作用随着纳米复合材料中Au含量的增加而增加。我们已经解释了由于在Au/磁性颗粒界面处形成大的轨道磁矩而导致这种磁化强度增强的原因。
2009-10-26 cond-mat.mtrl-sci
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
Element-specific ultrafast lattice dynamics in FePt nanoparticles
本研究利用超快电子衍射探测FePt纳米颗粒的晶格动力学，发现其振动幅度符合原子质量差异规律，且激光激发后首个皮秒内Pt的晶格膨胀更大，揭示了应变波驱动下Pt纵向声学运动占主导的机制。
2024-04-13 cond-mat.mtrl-sci
Data-driven simulation and characterisation of gold nanoparticle melting
纳米颗粒热稳定性的模拟和分析是其在技术设备中应用的垫脚石，需要快速准确的力场，以及有效的表征方法。在这项工作中，我们基于从密度泛函理论计算中收集的数据，为金纳米粒子开发了高效，可转移和可解释的机器学习力场。我们用它们来研究不同尺寸（1至6 nm）的金纳米粒子的热力学稳定性，包含多达6266个原子，通过分子动力学模拟关于固-液相变。我们预测纳米粒子的熔化温度与现有的实验数据吻合得很好。此外，我们的特点的固-液相变机制，采用无监督的学习计划来分类本地原子环境。因此，我们提供了一个数据驱动的定义的液体原子排列的内部和表面区域的纳米粒子，并采用它来显示，熔化开始在外层。
2022-04-22 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
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
Thermoplasmonics of Gold-Core Silica-Shell Colloidal Nanoparticles under Pulse Illumination
本文通过Mie理论与双温度模型结合分子动力学模拟，研究了脉冲光照下金核-二氧化硅壳纳米颗粒在水中的热动力学，发现5 nm致密薄壳可显著加快水加热，为高效光热应用设计提供了新见解。
2025-06-05 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
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
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
On the plausible nature of the size effect in heterogeneous catalysis on gold nanoparticles
我们认为，在非均相催化的尺寸效应约1.3 - 9 nm的金纳米粒子（GNP）可以与GNP的自发太赫兹（THz）发射的过程中，通道的纵向声子的能量到THz电磁辐射。由于吸附在GNP表面上的分子的旋转和振动能级在THz范围内，通过自诱导THz光子的照射将使分子摆动和扭曲，这反过来将削弱或破坏分子内键，促进它们在GNP表面上进入化学反应。
2018-08-31 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Ultrafast resonant optical scattering from single gold nanorods: Large nonlinearities and plasmon saturation
我们测量了单个金纳米棒的非线性光学散射，这些纳米棒由超快激光脉冲激发，与它们的纵向等离子体激元模式共振。隔离单个棒消除了不均匀的加宽，并允许测量大的非线性，远大于纳米棒合奏。令人惊讶的是，超快的非线性可以完全归因于加热的传导电子，并没有表现出任何与相干等离子体激元振荡相关的响应。这表明了以前未观察到的强驱动等离子体激元的阻尼。
2006-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Synthesis and self-assembly of lipid (DMPC)-conjugated gold nanoparticles
生物共轭纳米材料在开发新型超分子结构、分子机器和生物传感器件等方面具有广阔的应用前景。在这项研究中，脂质共轭金纳米粒子的合成，并允许形成自组装单层结构。通过相转移方法制备纳米颗粒，该方法涉及在水溶液中通过柠檬酸钠还原四氯金酸钾（III），并同时将还原的物种转移到含有DMPC（1，2-二肉豆蔻酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱）的有机介质中。采用紫外可见光谱和动态光散射（DLS）粒度分析对金纳米粒子进行了表征。此外，使用透射电子显微镜（TEM）检查所得纳米颗粒。LB技术用于在室温下将DMPC封端的纳米颗粒组装到水亚相上。压缩等温线的测量证实了脂质封端的金纳米颗粒的组装。这种利用脂质分子相互作用合成有序结构的方法将有助于开发新型超材料和纳米电路。
2012-07-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.bio-ph
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
Order/disorder dynamics in a dodecanethiol-capped gold nanoparticles supracrystal by small-angle ultrafast electron diffraction
在金属纳米颗粒（NP）超晶体中，金属核提供一些关键特性，例如磁化、等离子体响应或导电性，配体分子产生其他特性，例如溶解性、组装或与生物分子的相互作用。这些超晶体的形成取决于许多力之间复杂的相互作用，一些来自核心，一些来自配体。目前，还没有已知的方法来表征局部秩序的配体分子或其动力学与原子空间分辨率。在这里，我们开发了一种基于小角度超快电子衍射结合角度互相关分析的方法来表征二维超晶体的十二硫醇涂层金纳米颗粒。我们检索的配位体的静态排列，表明在平衡时，他们为了在一个优先取向的NP表面上，并在整个二维超晶体。在光激发时，位置的无序诱导的超晶体，而其整体均匀性是令人惊讶地发现，瞬时增加。这表明，瞬态退火的超晶体发生在几皮秒（ps）。这种方法将使纳米组装材料的动态结构特性的系统研究，含有轻元素，相关的生物应用。
2016-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Electronic shell structure and chemisorption on gold nanoparticles
我们利用密度泛函理论研究了金纳米粒子的电子结构和化学性质。不同的结构家庭的集群进行了比较。对于多达60个原子，我们使用基于DFT的模拟退火优化结构。团簇的几何形状被发现扭曲相当大，在费米能级产生大的带隙。对于多达200个原子，我们认为一个简单的EMT潜力和集群的基础上cuboctahedra和二十面体的结构。所有类型的团簇几何形状都表现出凝胶状的电子壳层结构。我们计算了几个原子在立方八面体团簇上的吸附能。吸附能被发现在幻数突然变化。利用Newns-Anderson模型，我们发现幻数对吸附能的影响可以从吸附物诱导态相对于团簇费米能级的位置来理解。
2013-03-05 cond-mat.mtrl-sci
In-situ 3D Imaging of Catalysis Induced Strain in Gold Nanoparticles
多电子转移过程，如析氢和析氧反应，在能源和生物科学中至关重要，但需要有利的催化剂来实现快速动力学。纳米结构化催化剂可以显着改善其性能，这可能是难以理解的，由于应变和尺寸依赖的热力学，缺陷的影响，和基板依赖的活动。在这里，我们报告的3D成像的单个金纳米粒子催化过程中的抗坏血酸分解使用布拉格相干衍射成像（BCDI）作为一种途径，以消除合奏效应，同时阐明应变活性连接。在单个纳米颗粒中测量局部应变，并使用反应分子动力学（RMD）模拟和有限元分析（FEA）模拟进行建模。RMD揭示了金晶格中局部应变产生的一种新的化学途径：氢氧根离子的化学吸附。有限元分析表明，RMD的结果是转移到较大的尺寸在实验中研究。我们的研究揭示了应变活性的联系，并打开了一个强大的新途径，联合理论和实验研究的多电子转移过程的纳米晶体催化。
2016-05-24 cond-mat.mtrl-sci
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
Penta-twinned gold nanoparticles under pressure: a comprehensive study
Université de Genève（日内瓦大学）；University of Cantabria（坎塔布里亚大学）；CSIC-UPV/EHU（西班牙国家研究委员会-巴斯克地区大学）；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（伊克尔巴斯科，巴斯克科学基金会）
研究五重孪生金纳米颗粒在高压下的光学和机械性能，发现其结构完整性与机械韧性增强，红移主要由周围介质折射率变化引起。
2025-06-16 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
Efficient fluorescence quenching in electrochemically exfoliated graphene decorated with gold nanoparticles
通过在酸性介质中在恒电位条件下对石墨进行电化学剥离来获得高表面积石墨烯片。为了获得在水中的稳定分散体，过滤和离心过程发挥了重要作用。扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）成像显示~5（\mum）的高度剥离的结晶样品。拉曼、FT-IR和XPS光谱进一步证实了剥离材料的高质量。电化学剥离的石墨烯（EEG）修饰金纳米粒子（AuNP）使用胆酸钠（SC）作为缓冲层。这种方法允许非共价官能化而不改变EEG的期望的电子性质。AuNP-EEG样品的特征在于与各种技术，包括吸光度和荧光光谱。这些样品使用290 nm的激发波长显示荧光信号。计算的量子产率（？）对于这些样品，其效率为40.04%，与使用可溶液加工的石墨烯的先前研究相比是高效率的。
2016-05-23 cond-mat.mtrl-sci
Inverted Temperature Gradients in Gold-Palladium Antenna-Reactor Nanoparticles
本研究针对金-钯天线-反应器纳米颗粒，结合瞬态吸收测量与三温模型，揭示钯卫星体可形成反向温度梯度并将光热集中于催化位点。
2025-01-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
