Geometrically Tunable Optical Properties of Metal Nanoparticles
Noble metal nanoparticles exhibit fascinating geometrically tunable optical properties that are dominated by their localized surface plasmon resonances (LSPRs). By judiciously tailoring the geometric parameters of a metal nanoparticle, one can fine-tune t
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Geometrically Tunable Optical Properties of Metal Nanoparticles Hao Jing, Li Zhang, and Hui Wang
Contents 1 2 3 4
Definition of the Topic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Localized Surface Plasmon Resonances (LSPRs) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1 Plasmons: Collective Oscillations of Free Electrons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2 Experimental Methodology of LSPR Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3 Simulations of LSPRs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 LSPRs of Metallic Nanospheres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1 LSPRs of Single-Component Nanospheres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2 Effects of Materials’ Electronic Properties on LSPRs of Nanospheres . . . . . . . . . . . . . 5.3 Bimetallic Nanospheres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 LSPRs of Metallic Nanorods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.1 Geometrically Tunable LSPRs of Nanorods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2 Controllable Fabrication of Nanorods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.3 Geometry-Dependent LSPR Lifetimes of Au Nanorods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.4 Geometrically Tunable Photoluminescence of Au Nanorods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Metallic Nanoshells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.1 Tunable LSPRs of Nanoshells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.2 Plasmon Hybridization Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.3 Nanomatryushkas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.4 Nanoeggs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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