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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 微米和纳米 » 学术讨论 » 甘氏理论计算纳米金的消光系数问题
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伯克利

铁虫 (正式写手)

[求助] 甘氏理论计算纳米金的消光系数问题 已有2人参与

最近在研究混合溶剂中金纳米棒LSPR吸收峰位置的变化，考虑角度是溶剂的介电常数都不同（dielectric constant)。另外一方面，甘氏理论计算纳米金的消光系数，比如Link et.al.等人的文章，
Link, S.; Mohamed, M. B.; El-Sayed, M. A., Simulation of the optical absorption spectra of gold nanorods as a function of their aspect ratio and the effect of the medium dielectric constant. J Phys Chem B 1999, 103 (16), 3073-3077.

其中假定媒介的介电常数为4.  但是如果在溶剂中，溶剂的介电常数都是确定的，比如水是80.1， 四氢呋喃 7.58，二甲基亚砜 46.7。所以，想问一下，上面那篇文献中的媒介介电常数是如何设定的，为何约为4？（因为金棒是在水溶液中居多）， 以便研究混合溶剂的影响。

对光学理论不懂，问题比较初级，请虫友指点。
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1楼 2014-03-09 14:10:17
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iamasffan

新虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

您好，我个人以为你要知道介电常数的概念。实际上，介电常数只有在静电场中才是个常数。在高频电场中，其数值是变化的，并且是一个复数。所以严格来说，任何物质的介电常数都应该叫做介电函数。有实部虚部之分，实部代表散射部分，虚部代表吸收部分。所以说，水的介电函数，在可见光频段是有可能实部为4的。。。。以上，这是我的理解
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5楼2016-09-30 11:53:31
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xbcs1985

铁杆木虫 (职业作家)

在劫-快乐家族

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
伯克利: 金币+8, ★★★很有帮助, 谢谢！ 2014-03-10 09:25:49
99年这篇JPCB文章的溶液介电常数为光频介电常数，等于折射率的平方，溶有CTAB的水溶液作者没有测量，为了使理论值与实验测量结果相吻合，结果把这个常数设定为4的时候吻合度最高。
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自由自在的人生
2楼2014-03-09 14:32:04
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伯克利

铁虫 (正式写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by xbcs1985 at 2014-03-09 14:32:04
99年这篇JPCB文章的溶液介电常数为光频介电常数，等于折射率的平方，溶有CTAB的水溶液作者没有测量，为了使理论值与实验测量结果相吻合，结果把这个常数设定为4的时候吻合度最高。

谢谢！就是说这个数据是与实验结果符合的设定值。

还有个疑问，以二甲基亚砜（DMSO）和water的混合溶剂为例。

DMOS折射率 1.479
εr 大约 48

Water
折射率 1.3
εr 大约 80

不符合您所说平方的关系，看一些介绍，是因为不同频率下的数值。只是，有一篇文献中，随着DMSO体积分数增加，折射率有所增加，但是介电常数却是下降。(Yang, L. J.; Yang, X. Q.; Huang, K. M.; Jia, G. Z.; Shang, H., Dielectric Properties of Binary Solvent Mixtures of Dimethyl Sulfoxide with Water. Int J Mol Sci 2009, 10 (3), 1261-1270.)

具体说，在实际应用溶剂对于消光系数影响时，用哪一组数据才更合适呢？ 我有一组实验数据，金纳米棒在DMSO和water的混合溶剂中，随着DMSO体积分数增加，LSPR吸收峰一直红移。只是想用理论解释这个趋势。

谢谢!
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3楼2014-03-09 15:44:51
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xbcs1985

铁杆木虫 (职业作家)

在劫-快乐家族
引用回帖:
3楼: Originally posted by 伯克利 at 2014-03-09 15:44:51
谢谢！就是说这个数据是与实验结果符合的设定值。

还有个疑问，以二甲基亚砜（DMSO）和water的混合溶剂为例。

DMOS折射率 1.479
εr 大约 48

Water
折射率 1.3
εr 大约 80

不符合您所说平方的关系 ...

计算LSPR光谱用折射率平方更符合实际情况。
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自由自在的人生
4楼2014-03-09 22:26:27
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