第一章 緒論
1.3 文獻回顧
1.3.1 Circular Magnetoplasmonic Modes in Gold Nanoparticles
此篇研究為將磁場作為來源調控電漿子的有效實驗設計，研究觀察磁電漿 子以磁圓二色光譜模式去檢測金奈米顆粒膠體溶液，並提供一個理論模型，能 使其合理化和重現實驗過去所未有的定性和定量精準度。作者指出MCD 光譜 的磁電漿子共振的變化在檢測周圍溶液介質的折射率方面是非常有效的，提出 可能實現磁電漿子折射感測的應用。
使用不同的平均粒徑(3.4, 12.8, 17.7 nm)的膠體奈米金球，用油胺使奈米金 球平均的分散在有機溶液中。並讓所有樣品皆已以TEM 去觀察，確保粒徑分 布為球狀分布。
圖 1-1 (a)膠體金粒子 TEM 下的照片，平均粒徑為 12.8±0.7 nm。(b)光學吸收 光譜（紅色）和金奈米顆粒的磁圓二色光譜（黑色）。
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磁電漿子MCD 的信號形狀是一種交在零點附近類似導數的峰值曲線，對 應著電漿子效應的最大值；較高的波峰是代表高能量部分，而較低波谷是低能 量的部分，如圖1-1(a)。而這種形狀可以從 MCD 光譜去理解，事實上是因為兩 道相反方向的圓偏振光差異造成。
圖 1-2 從左邊(藍色線)與右邊(紅色線)圓電漿模式之間的差異導致了 MCD(橘 色線)上的曲線。此圖顯示了 LCP 跟 RCP，在磁感應強度 B 下，電力(FE)與磁力 (FB)的組合。
若吸收光譜對應於左和右圓偏振光（LCP 和 RCP）在能量上的偏移，主要 來自環繞頻率的差異，對映在不同的吸收位置，因此它們的吸收相減後的差異 會形成導數形狀(橘色線)，參照圖 1-2。
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圖 1-3 實驗(黑線)與模擬(紅線)的 MCD 圖譜比較；所有圖譜皆已歸一化。
圖 1-4 12.8 nm 金奈米粒子 MCD 圖，分別溶解於正己烷（黑色，
RI=1.375），在氯仿（紅色，RI=1.446），和在甲苯（藍色，RI=1.497）。在 520nm 的垂直線上，此段隨著介質折射率改變，其 MCD 的訊號有顯著的變 化。
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MCD 實驗曲線(黑線)與模擬的 MCD 曲線(紅線)。模擬曲線是以兩個相反 旋光方向的吸收光譜，在1T 磁場下，從 2 個極化當量所得出。此模型精確地 再現了實驗數據的曲線形狀與大小，如圖1-3。
為了證明磁電漿子與MCD 如何能對折射率檢測有顯著的效果，他們使用 12.8 nm 的金奈米粒子，並均於分散在折射率(RI)不同的溶劑中，即氯仿
(RI=1.446）、甲苯(RI=1.497)和己烷(RI=1.375)。隨著介質折射率增加，零點交叉 位置會往低能量方向移動，如圖1-4。在固定波長觀察到，這種方法在固定角度 下的反射率測定是高靈敏度的，適合使用於商業的SPR 平台上使用：粒子的共 振條件是取決於折射率的變化，圍繞在共振波長的MCD 信號是變化非常急 遽，其斜率非常大。己烷到氯仿有0.071 單位的 RI 變化，就可得到 11%的訊號 幅度變化，到甲苯甚至有35%的差異。因此像這樣的磁電漿子可用結合設計製 作超高靈敏度的折射感測器平台。