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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 催化 » 理论交流 » 表面等离子体共振是否会影响半导体能带间隙？
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卧梅又闻花

木虫 (小有名气)

[交流] 表面等离子体共振是否会影响半导体能带间隙？

小弟刚入手半导体光催化方向，现遇到一个疑问，求助虫友。（半道出家，没有理论基础，问的问题可能挺粗浅，勿喷哈）
        目前关注了Au、Ag等贵金属在TiO2可见光光催化中的工作，其中，看到不少关于Au(Ag)|SiO2|TiO2“三明治”结构的报道。Au在光的激发下，其表面出现很强的表面等离子体共振(resonant surfaceplasmons)，Au与TiO2之间的偶极子相互作用将等离子能量转移至半导体，并且促使半导体产生电子/空穴对。（Cushing, S. K. et al. Photocatalytic Activity Enhanced by Plasmonic Resonant Energy Transfer from Metal to Semiconductor. J. Am. Chem. Soc. 134, 15033-15041）那么在这个过程中，半导体的能带间隙会不会有变化呢？如果有的话，能通过什么手段进行表征呢？
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    • 2015-06-17 09:48:08, 1.28 M

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1楼 2015-06-17 09:48:15
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卧梅又闻花

木虫 (小有名气)
送红花一朵
引用回帖:
5楼: Originally posted by HongzhenLin at 2015-06-18 16:45:15
首先明确一点，dipole-dipole coupling通常是指较远距离的偶极与偶极之间通过静电力产生的耦合作用，可以近似理解为：一个分子或微粒上发生正负电荷中心的相对运动时（能级跃迁），诱使临近的分子或微粒上发生方向 ...

拨云见日的指导！
感谢您的点拨！一扫萦绕多日的困惑！谢谢！
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6楼2015-06-25 20:50:40
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HongzhenLin

金虫 (著名写手)
★ ★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
liwentao2010: 金币+3, 回帖详实，节日快乐，欢迎常来交流 2015-06-21 10:03:05
属于直接带隙半导体，一般可采用紫外吸收谱来测，但贵金属颗粒会影响吸收边的确定。复合时难以避免的掺杂效应本身就会改变TiO2的带隙, 很难从实验角度排除。surface plasmon polariton与原有能级结构强烈耦合产生新能级的报导，文献上有很多，例如http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nl903455z，所以理论上也存在改变能带结构的可能。不过，在你所述的复合体系中，即使有这种效应也仅仅局限于与贵金属表面紧密接触（相距4 nm左右）的很小一部分TiO2。如果你没有看到贵金属颗粒的SP共振吸收峰位置在复合前后发生明显改变，基本上可以排除两者之间强烈耦合的可能。主要的作用应该还是类似FRET那样的dipole-dipole coupling，还有qudrapole-dipole coupling。
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2楼2015-06-17 18:36:56
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xiaochong8693

木虫之王 (文坛精英)
为楼主留下满满的祝福
祝福楼主和各位虫友 一切顺利！
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3楼2015-06-17 19:27:39
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卧梅又闻花

木虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by HongzhenLin at 2015-06-17 18:36:56
属于直接带隙半导体，一般可采用紫外吸收谱来测，但贵金属颗粒会影响吸收边的确定。复合时难以避免的掺杂效应本身就会改变TiO2的带隙, 很难从实验角度排除。surface plasmon polariton与原有能级结构强烈耦合产生新 ...

相对于Au的紫外吸收峰，Au|SiO2|TiO2复合体系的紫外吸收峰出现二十纳米左右的红移，这是否可以确定是dipole-dipole coupling导致的？
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4楼2015-06-18 10:15:47
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