基于准静态Fuchs理论和平均介电函数方法，模拟了金纳米盒的光学性质。从计算得到的消光光谱中我们分析了金纳米盒壁的厚度对介质折射率灵敏度和共振线宽的影响。结果表明，折射率灵敏度随着壁厚度的减小而指数增长。但是减小壁的厚度会使共振线宽急剧加宽，这不利于实验中波峰波长变化的测量。为了综合评价金纳米盒用于生物传感器的性能，计算并比较了金纳米盒与其他金纳米粒子的FOM值。结果表明，金纳米盒的折射率灵敏度和FOM值比金纳米球、金纳米壳都要高，这使金纳米盒很有希望用于制作生物化学SPR传感器。
Min Cao, Meng Wang, Ning Gu.Optimized Surface Plasmon Resonance Sensitivity of Gold
Nanoboxes for Sensing Applications. J. Phys. Chem. C (2009)113,1217–1221
图1. 在不同介质折射率中，内径为30 nm壁厚5 nm的金纳米盒消光光谱。插图为由光谱得到的SPR峰值随介质折射率的变化。
图2. （a）内径为30 nm、不同壁厚的金纳米盒SPR峰迁移随介质折射率变化。（b）折射率为1.33的介质中，内径为30 nm、不同壁厚的金纳米盒的消光光谱。
图3. （a）折射率灵敏度与共振线宽随金纳米盒壁的厚度的变化。（b）FOM随金纳米盒壁的厚度的变化。
研究进展