纳米尺度下光热治疗等离激元耦合影响分析

作为一种高效、 局域化且高度可控的纳米热源, 金纳米棒越来越多的应用于肿瘤的光热治疗之中。 为探讨微观尺度下金纳米棒的产热与传热机理, 以及颗粒之间耦合作用对体系光热效应的影响。 本文运用基于有限元的 COMSOL 软件, 建立了金纳米棒光热耦合的三维模型, 分析了排布方式和颗粒间距等因素对纳米棒光学性质和光热响应的影响。 研究表明, 不同排布方式下近距离耦合颗粒之间的耦合强度随间距的增大呈指数衰减, 在一定间距范围内这种衰减行为可以被等离子体尺度方程描述; 单体共振波长照射下, 颗粒间的聚集影响光热治疗的效果, 在颗粒耦合作用范围内, 分散性越高, 体系加热效果越好。 本文研究模型及所得结论可为金纳米棒的产热与传热机理及肿瘤的光热治疗提供参考与指导。