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作者：杨芳;朱圣清;黄小丹;朱云峰;周建;颜玉荣;
单位：江苏理工学院机械工程学院;江苏理工学院化学化工学院;常州机电职业技术学院信息工程学院;苏州湘园新材料股份有限公司;
摘要：Ag纳米颗粒由于具有显著的表面等离激元特性，可作为折射率传感关键材料，广泛应用于化学催化、信息传感、医用生物、新能源等领域.然而，Ag纳米颗粒在有氧化性介质环境下容易被氧化而失去材料的原有高灵敏度特征.本文提出了新的岛状Ag@Au复合纳米颗粒结构，这种结构由岛状Ag纳米颗粒和外层Au壳构成.利用有限时域差分法(FDTD),系统研究了不同结构参数下的折射率传感性能.结果表明岛状Ag@Au纳米颗粒薄膜的共振峰强烈依赖纳米颗粒的尺寸和周围介质的折射率.随着Ag@Au复合纳米颗粒尺寸的增大，共振峰逐渐红移，局域电场强度可增至入射场强的18倍，且复合材料的折射率传感灵敏度受Au壳厚度和Ag内核大小影响.最优条件下(Ag核半径为50 nm, Au壳厚度为3 nm),Ag@Au复合纳米颗粒薄膜折射率灵敏度达可达155.8 nm/RIU.本文提出的Ag@Au复合纳米颗粒薄膜，性能优于纯Ag材料指标，且外层的Au壳使整体材料免受环境的氧化、腐蚀.这种材料有望作为折射率传感关键材料，应用于介质环境的检测.
关键词：局域表面等离激元;;折射率传感;;纳米颗粒薄膜;;时域有限差分法;;消光光谱
基金资助：江苏省自然科学基金青年基金项目(BK20181042);; 江苏理工学院研究生实践创新计划(XSJCX22＿62)
