當(dāng)你點(diǎn)亮金屬納米粒子時，你就會恢復(fù)光亮。它通常是一種不同的顏色。這是一個事實(shí) - 但是為什么要辯論。

在美國化學(xué)學(xué)會期刊Nano Letters的一篇新論文中，賴斯化學(xué)家Stephan Link和研究生Yi-Yu Cai提出了一個案例，即光致發(fā)光而不是拉曼散射使金納米粒子具有顯著的發(fā)光性能。

研究人員表示，了解納米粒子發(fā)光的方式和原因?qū)τ谔岣咛柲茈姵匦屎驮O(shè)計利用光觸發(fā)或感知生化反應(yīng)的粒子非常重要。

長期以來，兩邊都有堅定科學(xué)家的辯論是關(guān)于一種顏色的光如何導(dǎo)致一些納米粒子發(fā)出不同顏色的光。該論文的第一作者蔡說，爭論源自20世紀(jì)70年代的半導(dǎo)體研究，最近擴(kuò)展到等離子體結(jié)構(gòu)領(lǐng)域。

“拉曼效應(yīng)就像一個擊中物體并反彈的球，”蔡說。“但是在光致發(fā)光中，物體會吸收光線。粒子中的能量會隨之移動，然后發(fā)射出來。”

八年前，Link的研究小組報告了第一個關(guān)于單等離子體納米棒發(fā)光的光譜研究，新論文以此工作為基礎(chǔ)，表明當(dāng)熱載流子 - 導(dǎo)電金屬中的電子和空穴 - 被激發(fā)時，輝光就會出現(xiàn)。來自連續(xù)波激光的能量，當(dāng)它們放松時重新結(jié)合，發(fā)射光子的相互作用。

通過將特定頻率的激光照射到金納米棒上，研究人員能夠感知他們所說的只能來自激發(fā)電子的溫度。這是光致發(fā)光的指示，因?yàn)槔晥D假設(shè)聲子而不是激發(fā)電子負(fù)責(zé)發(fā)光。

Link和Cai表示，與斯托克斯排放相比，證據(jù)表明反斯托克斯的效率。當(dāng)粒子的能量輸出大于輸入時出現(xiàn)反斯托克斯發(fā)射，而實(shí)際上早期論文的主題斯托克斯發(fā)射出現(xiàn)在相反的情況下。Cai說，一旦被認(rèn)為是與表面增強(qiáng)拉曼散射現(xiàn)象相關(guān)的背景效應(yīng)，斯托克斯和反斯托克斯測量結(jié)果就變得充滿了對研究人員很重要的有用信息。

銀，鋁和其他金屬納米粒子也是等離子體，Cai期望它們也將被測試以確定它們的斯托克斯和反斯托克斯特性。但首先，他和他的同事將研究光致發(fā)光如何隨時間衰減。

“我們小組前進(jìn)的方向是測量這種發(fā)射的壽命，它可以在激光關(guān)閉后存活多久，”他說。