[发明专利]具有受控取向的等离子体纳米颗粒层

说明书

公开了一种制品，其包括一个或多个位于相对的介电材料层之间的等离子体纳米颗粒层。

相关申请

本申请要求2017年1月20日提交的美国临时申请第62448581号的权益。

背景技术

等离子体纳米颗粒是由于介质和颗粒之间的介电-金属界面性质而使其电子密度可以与波长远大于颗粒的电磁辐射耦合的颗粒。包含等离子体纳米颗粒的制品可用于从太阳能电池，传感，光谱学到癌症治疗的应用中。

发明概述

在一个实施方式中，本发明提供了通过使用逐层技术施加颗粒来提供具有等离子体纳米颗粒的制品的方法。该方法导致形成聚电解质和等离子体纳米颗粒的复合膜。

在另一些实施方式中，本发明提供形成具有等离子体性质的纳米棱柱的方法。

在另一些实施方式中，本发明提供了位于相对的介电材料层之间的等离子体纳米颗粒层。等离子体纳米颗粒可以是至少两种不同的金属，具有不同的等离子体共振波长。

在另一些实施方式中，等离子体纳米颗粒可以配置成吸收、反射、散射和透射光。

在另一些实施方式中，等离子体纳米颗粒层可以包含取向的纳米颗粒，随机取向的纳米颗粒或其组合。

在另一些实施方式中，本发明提供了一种制品，其包括多个位于相对的介电材料层之间的等离子体纳米颗粒层。在另一些实施方式中，至少两层具有具备不同等离子体共振波长的等离子体纳米颗粒。在另一些实施方式中，至少两层具有具备相同等离子体共振波长的等离子体纳米颗粒。

在另一些实施方式中，各层具有配置成吸收、反射、散射和透射光的等离子体纳米颗粒。

在另一些实施方式中，等离子体纳米颗粒层平行于基材或层取向，在所有方向上随机取向，或者是它们的组合。

在另一些实施方式中，本发明提供包含纳米颗粒层的制品，其中所述层中的一个层具有取向的等离子体纳米颗粒，并且至少一个其他层具有随机取向的纳米颗粒。

在另一些实施方式中，本发明提供一种制品，其包括多个夹在介电材料层之间的等离子体纳米颗粒层，该介电材料层可具有不同的厚度，相同的厚度或其组合。

在另一些实施方式中，本发明提供包含多个层的制品，其中至少两个等离子体纳米颗粒层具有不同的表面密度，相同的表面密度或其组合。

在另一些实施方式中，介电材料是聚合物。

在另一些实施方式中，本发明提供包含多个等离子体纳米颗粒层的制品，其中至少两个等离子体纳米颗粒层具有含有相同或不同金属的等离子体纳米颗粒。

在另一些实施方式中，本发明提供包含多个等离子体纳米颗粒层的制品，其中至少两个等离子体纳米颗粒层具有相同或不同的金属氧化物。

在另外一些实施方式中，本发明提供包含多个等离子体纳米颗粒层的制品，其中至少一个等离子体纳米颗粒层具有金属等离子体纳米颗粒，而另一个等离子体纳米颗粒层具有金属氧化物等离子体纳米颗粒。

附图简要说明

在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以描述几个视图中基本相似的组件。具有不同字母后缀的相同数字可表示基本相似组件的不同实例。附图通过示例而非通过限制的方式宽泛地示出了本文件中讨论的某些实施方式的详细描述。

图1A、1B、1C和1D是示出在本发明的一个实施方式中使用的逐层组装的示意图。

图2是用于测量本发明实施方式的光学性质(％T，％R和％A)的检测器组件的顶视图。

图3A、3B和3C是聚合物基质中随机分布的纳米片的方案，膜的相应光学图像和显示纳米颗粒的膜横截面SEM图像。