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金属纳米结构的表面等离子体光学在光催化、光学传感、生物标记、医学成像、太阳能电池，以及表面增强拉曼光谱等领域有广泛的应用前景，这些功能和金属纳米结构与光相互作用时产生的表面等离子体共振密切相关。目前，科学家已经成功合成了各种不同尺寸，形状各异的金属纳米颗粒，并对它们的光学、电学等性质进行了系统地研究，其中一些成果具有十分重要的科研价值。在众多的纳米颗粒中，金纳米棒具有良好的各向异性和随长径比变化的等离子体共振峰，其荧光更具有无闪烁、无漂白、稳定性强等优点，加之自身的无毒性和良好的生物相溶性，使其迅速成为当今纳米科学领域最受关注的材料之一。金纳米双锥有着与金纳米棒相同的荧光性质，且两个尖端比金纳米棒更加尖锐，有着更加明显的尖端效应，局域电场和辐射光子能力比金纳米棒更强，近年来受到科学家们的广泛关注。 本文主要围绕金纳米双锥的荧光性质展开，研究其辐射特征和应用途径。借助一系列精密的光学设备和DDA（离散偶极近似）数值模拟软件，从实验和理论两方面探索了金纳米双锥的荧光特性，并比较了金纳米双锥和金纳米棒两者之间量子产率的大小及其产生的原因。全文共分为以下六章: 第一章为引言，主要描述纳米材料的发展进程和性质、纳米颗粒的显微成像，同时说明课题开展的意义，采用的研究方法和技术手段。 第二章介绍了一种模拟方法——DDA（离散偶极近似）方法，可以计算任意形状及尺寸的金属纳米粒颗粒对电磁波的光学吸收、散射及消光性质，还能给出特定平面的场强分布。同时，本章对一些典型纳米粒子结构进行了模拟。 第三章专注于样品的制备，系统地介绍了当今科研界制备金纳米棒的多种方法，提出金种生长法是最理想的合成方法。通过参考金种生长法的相关实验，我们成功制备出了尺寸均一，长径比不同的水溶性金纳米双锥和金纳米棒。 第四章主要论述所制备出的金纳米双锥和金纳米棒的光学性质，主要包括散射和荧光两部分，系统的研究了金纳米双锥的单光子荧光性质，发现金纳米双锥的单光子荧光和金纳米棒有许多的相似之处。 第五章是本文的核心内容，研究比较了金纳米双锥和金纳米棒的荧光量子产率，通过对比，我们发现，金纳米双锥的单光子荧光在长径比2.2-3.2的范围内比金棒的大一倍。荧光量子产率高可以使得在相同吸收截面的情况下，粒子的单光子荧光强度更强，这对于纳米粒子的荧光成像和探测有非常好的用途，可以提高成像的质量和探测信号的信噪比。 第六章总结全文的主要内容，提出了文中的几点不足并给出解决这些问题的途径，对可能开展的后续研究进行了说明。