等离子体的先驱者在战斗中消灭光线

当你点亮金属纳米粒子时，你就会恢复光亮。它通常是一种不同的颜色。这是一个事实 - 但是为什么要辩论。

在美国化学学会期刊Nano Letters的一篇新论文中，赖斯化学家Stephan Link和研究生Yi-Yu Cai提出了一个案例，即光致发光而不是拉曼散射使金纳米粒子具有显着的发光性能。

研究人员表示，了解纳米粒子发光的方式和原因对于提高太阳能电池效率和设计利用光触发或感知生化反应的粒子非常重要。

长期以来，两边都有坚定科学家的辩论是关于一种颜色的光如何导致一些纳米粒子发出不同颜色的光。该论文的第一作者蔡说，争论源自20世纪70年代的半导体研究，最近扩展到等离子体结构领域。

“拉曼效应就像一个击中物体并反弹的球，”蔡说。“但是在光致发光中，物体会吸收光线。粒子中的能量会随之移动，然后发射出来。”

八年前，Link的研究小组报告了第一个关于单等离子体纳米棒发光的光谱研究，新论文以此工作为基础，表明当热载流子 - 导电金属中的电子和空穴 - 被激发时，辉光就会出现。来自连续波激光的能量，当它们放松时重新结合，发射光子的相互作用。

通过将特定频率的激光照射到金纳米棒上，研究人员能够感知他们所说的只能来自激发电子的温度。这是光致发光的指示，因为拉曼视图假设声子而不是激发电子负责发光。

Link和Cai表示，与斯托克斯排放相比，证据表明反斯托克斯的效率。当粒子的能量输出大于输入时出现反斯托克斯发射，而实际上早期论文的主题斯托克斯发射出现在相反的情况下。Cai说，一旦被认为是与表面增强拉曼散射现象相关的背景效应，斯托克斯和反斯托克斯测量结果就变得充满了对研究人员很重要的有用信息。

银，铝和其他金属纳米粒子也是等离子体，Cai期望它们也将被测试以确定它们的斯托克斯和反斯托克斯特性。但首先，他和他的同事将研究光致发光如何随时间衰减。

“我们小组前进的方向是测量这种发射的寿命，它可以在激光关闭后存活多久，”他说。