热响应性粒子行为驱动的再入型等离子体耦合
软凝聚态物质
2026-04-20 v1
摘要
集成于热响应性聚合物微胶囊的等离子体纳米颗粒（NPs）提供了实现刺激响应光学材料的可调平台，其中微胶囊的体积相变可实现对等离子体耦合的动态控制。本研究发现一种反直觉的再入型行为，即随 NP 负载增加，等离子体耦合首先加强，然后在达到临界 NP-to-microgel 比例后减弱。通过结合光散射和 X 射线散射技术与光谱学和电迁移测量，证明等离子体耦合不仅受制于微胶囊内 NP 之间的位置距离，还受制于混合复合物的 colloidal stability（胶体稳定性）。在中等 NP 负载时，NP 吸附导致表面电荷不均匀，促进微胶囊-NP 复合物聚集，结果增强等离子体耦合。相比之下，当复合物保持胶体稳定时，耦合仅由微胶囊表面上 NP 的组织所决定。等离子体耦合与 NP 之间距离之间存在定量关系，揭示了两种不同的耦合 regime。通过将胶体稳定性与光学响应关联起来，构建了相图来阐释这种行为。这些发现表明，胶体稳定性是设计具有可编程光学特性的软等离子体系统的关键参数。
引用
@article{arxiv.2604.15860,
title = {Phase behavior of thermoresponsive colloids drives re-entrant plasmon coupling},
author = {Angela Capocefalo and Francesco Brasili and Javier Pérez and Edouard Chauveau and Stefano Casciardi and Andrea Militello and Francesco Sciortino and Emanuela Zaccarelli and Federico Bordi and Domenico Truzzolillo and Simona Sennato},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.15860},
year = {2026}
}