摘要：借助西班牙、德国、比利时和法国研究人员新的实验研究成果，目前可以精确地控制金银双金属纳米线的合成长度。由于被制成的纳米线具有大致相同的分子质量，它们的“表面等离基元共振”也可以被调整在近红外和中红外电磁。

      借助西班牙、德国、比利时和法国研究人员新的实验研究成果，目前可以精确地控制金银双金属纳米线的合成长度。由于被制成的纳米线具有大致相同的分子质量，它们的“表面等离基元共振”也可以被调整在近红外和中红外电磁光谱区域。这些纳米结构可被用在各种不同的应用，从超材料到太阳能收集和生物传感等领域。

 双金属纳米线

      等离基元是在金属与光在纳米尺度上强烈作用下，表面受限电子的量子化的集体振荡。这样的增强作用可被利用在广泛的技术中，包括超材料设计，生物传感器，新疗法，太阳能收集和光催化。

      双金属纳米结构，如纳米线，特别是由金和银制成，是好的等离基元材料。这样细长的结构可被认为是传统天线的等离基元类似物。等离基元纳米线或纳米天线，把光收集和聚焦在光学波段到近红外波段(而不是传统的在无线电频率波段工作的电视或广播)，因此将对未来开发纳米光子器件至关重要。

这些设备拥有“等离基元模式”，这些模式可被调整与附近分子的电子转移发生共振。就是这些等离基元模式，增加邻近分子发出的光和天线间的耦合作用。

控制纳米线形貌和光学性质

     对于特定设备的应用，为改变纳米线表面等离基元共振，研究人员需要能够精确地控制这些结构的长度并合成它们，使它们不会在重量和大小方面改变太多。

     圣塞巴斯蒂安CIC biomaGUNE的Luis Liz-Marzan，西班牙毕尔巴鄂的巴斯克基础科学和合作者们共同开发了一项在预制金核(称为五次孪晶金纳米棒)特定晶面上选择性沉积银的纳米线生长技术。为获得微米级高度延长的纳米结构，研究人员必须避免二次形核或另一边的降低最终产品质量的反应。

     “为此，我们利用millifluidic流动系统和注射泵，精确控制我们添加银前体和反应所需还原剂的速度,”Liz-Marzan解释道。“特别地，我们以比添加还原剂更慢的速度添加银前体，按这种方式“强迫”金核与银添加量线性增长。”

      这种技术避免了任何副反应的发生，同时允许团队制备分子质量和尺寸大致相同的纳米线，他补充道。

用电子能量损失谱的方法分析纳米线等离基元

      包括德国拜罗伊特大学，法国巴黎南大学，比利时安特卫普大学和西班牙巴塞罗那ICFO ICREA的研究团队，利用电子能量损失谱(EELS)分析了纳米线中等离基元的性质。他们发现等离基元模式分布在很宽的波长范围(从紫外到中红外波段)，这意味着与受限制波长范围的等离基元模式相比，它们有更广泛的应用。

     “这些双金属纳米线的高光学活性为一系列不同的领域提供了新的机会，”Liz-Marzan告诉nanotechweb.org。”除了前面提到的例子，另一个很好的例子是应用在表面增强红外吸收光谱(SEIRA)技术，该技术直接通过吸收的光探测分子振动，它需要精确调整近和中红外共振”。

      研究人员说，他们现在正忙于研究把这些纳米线作为制造超材料的构建模块。这些材料在自然界中是不存在的，具有包含棒和环组等微小元素的压波长模式结构，以不寻常的方式对光线和其它电磁波产生反应。“我们也打算尝试将合成技术用于不同类型的金核和金属,”Liz-Marzan补充说道。“例如，用钯和铂取代银，我们可能会做出一个提升等离基元和催化特性的双金属体系。”

（来源：新材料在线）