粒的共振频率。把两种金属制成不同比例的合金，就可以获得共振频率介于纯金 和纯银之间的材料。以电介质作为核心，金属作为核壳可制得共振频率可调的核 壳结构。

当入射光的波长在金属颗粒共振波长范围内时，入射光会被强烈的散射或吸 收，这与颗粒的尺寸有关。一般把金属颗粒的散射与吸收的总和定义为消光。在 准静态极限下的小颗粒，散射和吸收横截面可由下式定义:

当光波波长

接近表面等离子共振波长时，由于颗粒的极化率会变得很高，光与颗粒的相互作 用的横截面积就会大于颗粒的几何横截面积，在。望一2的频率时，由于表面等离 激元被激发，金属就会呈现出这样的性能。颗粒与光的相互作用是散射还是吸收 依赖于颗粒的尺寸。当金属颗粒的尺寸远远小于光波波长时，颗粒倾向于吸收光， 其消光主要由金属颗粒的光吸收控制。吸收耗散热这一性能被用在太阳能玻璃、 纳米范围的光刻以及医疗应用等。但是，随着颗粒尺寸的增加，消光主要由散射 控制，可以把这一性能用于增强光俘获。在颗粒尺寸超过一定的极限后，增加颗 粒尺寸会导致缓聚效应和高阶多极激发模式的增加，从而降低散射过程的效率。

2.3.4表面等离激元增强发光的机理

当发光体位于金属颗粒或金属膜表面附近时，金属SPPs就会通过改变入射 光的场强和发光体的辐射衰减速率来改变发光体所处的“自由空间条件”。即改 变发光体所处空间的光模密度(photonic mode density )，较大的光模密度能提供 更多的辐射衰减途径和较大的辐射衰减速率[[123]，所以金属纳米颗粒能改变其附 近发光体的发光性能。

金属SPPs与发光体的相互作用主要有下列机制:

1、能量转移淬灭(energy transfer quenching

当发光体与金属颗粒或金属表面之间的距离非常近(< 1 Onm)时，金属的表 面波损耗与欧姆损耗会引起偶极振荡的衰减，导致发光体的能量无法以辐射的形 式衰减，而是以能量传递的形式传递给金属，从而出现荧光的淬灭。这种淬灭与 两者之间的距离的三次方成反比，金属与发光体之间的距离越小，荧光淬灭就越 厉害。

2、增强激发强度

当发光体与金属之间的距离适当，且以光作为激发源来激发发光体时，由于 金属SPPs场被集中在金属附近，即金属SPPs的近场增强效应。这种效应使得金 属颗粒附近的激发光场强得到极大的增强，能提高对发光体的激发强度。在没有 发生能量转移淬灭的情况下，发光体的表观量子产率Y可表达为[[122].

量子产率表达式中的第一项描述的是发光体周围局域场的强度，第二项与发 光体的激发态的跃迁有关。发光体周围的局域场的强度与入射场的强度成正比， 金属SPPs的场增强效应使金属附近的入射场强度得到极大的增强，最终使发光 体的表观量子产率得到提高。

-,J、表面等离子直接辐射发光

Lakowicz}l2s}认为，当发光体与金属之间的距离小于1 Orun时，荧光发光淬 灭的原因是:由于波矢失配，荧光激发的电子振荡不能辐射到远场(far-field ) > 而是以其它形式耗散掉。通过调节样品达到波矢匹配，就可以使荧光激发的电子 振动(即SPPs)以光的形式辐射出来，即辐射表面等离子(radiating plasmons )o 当发光体被激发以后，辐射偶极子会通过能量传递的方式激发金属表面等离激 元，祸合到SPPs的能量通过粗糙的金属表面被散射，使SPPs的波矢减小，动量