undefined

The Role of Nanocrystal Symmetry in the Crossover Region from Molecular to Metallic Gold Nanoparticles

Julkaisuvuosi

2019

Tekijät

Malola, Sami; Kaappa, Sami; Häkkinen, Hannu

Tiivistelmä

There is a wide-spread interest to design ambient-stable gold nanoparticles with tailored physico-chemical properties for applications in several areas such as plasmonics, nanomedicine, catalysis, biological imaging, sensing, and nanoelectronics. It has been known for a long time that optical response of gold nanoparticles changes drastically in a cross-over region from 150 to 250 gold atoms, from a “molecule-like” to “metallic” behavior, but insufficient knowledge of atomic structures has precluded detailed computational studies on the underlying mechanisms. Here, we analyze the electronic structure and optical and chiroptical properties of recently reported gold nanoparticles of 144, 146, and 246 gold atoms, that are made by wet-chemistry methods and whose structures have been resolved to atomic precision. We demonstrate computationally how re-grouping of the quantum states of valence electrons can affect drastically the optical properties of nanoparticles in the crossover-size region, by either generating a multi-band “molecule-like” or a monotonous “plasmon-like” or “metallic” optical absorption. The lower the symmetry of the gold core, the more “metallic” is the nanoparticle. The underlying mechanism arises from symmetry-sensitive distribution of the electronic levels of the nanoparticle close to Fermi energy.
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Jyväskylän yliopisto

Häkkinen Hannu

Kaappa Sami Orcid -palvelun logo

Malola Sami

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Volyymi

123

Numero

33

Sivut

20655-20663

Julkaisu­foorumi

61352

Julkaisufoorumitaso

2

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Osittain avoin julkaisukanava

Rinnakkaistallennettu

Kyllä

Muut tiedot

Tieteenalat

Fysiikka; Kemia

Avainsanat

[object Object]

Julkaisumaa

Yhdysvallat (USA)

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Ei

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1021/acs.jpcc.9b05863

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä