光致发光？等离子先锋在光之战中不断努力！

诚然，当你点燃一个金属纳米颗粒时，你会得到光，通常是另一种颜色，但原因仍有待讨论。美国化学会期刊《纳米快报》(Nano Express)上发表的一篇新论文中，莱斯大学化学家斯蒂芬·林克(Stephen Link)和研究生蔡提出了这样的观点:是光致发光而不是拉曼散射使金纳米粒子具有显著的发光特性。研究人员表示，了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的效率以及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使一些纳米粒子发出不同颜色的光。论文第一作者蔡说，这场争论起源于70年代的半导体研究，最近扩展到等离子体结构领域

博科公园-科普:拉曼效应就像一个球撞到物体后反弹回来，但是在光致发光中，物体吸收了光，粒子中的能量四处移动，然后发射出去。八年前，Link的研究组报道了第一个关于单个等离子体纳米棒发光的光谱研究，这篇新论文就是在这项研究的基础上发表的。这项研究表明，当热载流子(导电金属中的电子和空穴)被连续波激光能量激发，当它们弛豫时，与相互作用释放的光子复合，就会产生这种发光。通过在金纳米棒上照射特定频率的激光，研究人员可以感受到温度，这种温度只能来自被激发的电子。这是光致发光的迹象，因为拉曼理论假设声子而不是受激电子负责光的发射。

林克和蔡说:与斯托克斯辐射相比，反斯托克斯辐射的效率得到了证明。当粒子的能量输出大于输入时，会发生反斯托克斯发射，当粒子的能量输出大于输入时，会发生反斯托克斯发射。斯托克斯和反斯托克斯的测量结果一度被认为是与表面增强拉曼散射有关的背景效应。结果表明，这些测量结果为研究人员提供了非常重要和有用的信息。银、铝等金属纳米粒子也是等离子体激元，蔡希望通过测试来确定它们的斯托克斯和反斯托克斯性质。但首先，我们将研究光致发光如何随时间衰减。研究小组的方向是测量这种辐射的寿命，即激光关闭后能存活多久。

莱斯大学的研究人员正在研究等离子金属纳米粒子发出的光源。在一篇新论文中，他们认为光致发光比拉曼散射有优势。左起:蔡余一，贝纳兹霍斯托瓦尔和劳伦斯陶津。照片:杰夫·菲特洛/莱斯大学

博科公园-科普|研究/来自:莱斯大学

大卫·鲁斯，莱斯大学

参考期刊文献:纳米快报

DOI:10.1021/ACS . nano lett . 8b 04359

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