金纳米颗粒的声子辅助射频吸收及其所致热疗
医学物理
2016-08-03 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
本文提出，在用于射频(RF)热疗的尺寸约 5 nm 的金纳米颗粒(GNPs)中，费米电子对 RF 光子的吸收涉及纵向声学振动模式(LAVM)的参与，该模式在振动态密度(VDOS)分布中占主导地位。这一物理机制有助于解释两个观测现象：GNPs 中加热率(HR)的尺寸依赖性，以及聚集 GNPs 中热产生的减少。论证在单电子近似内进行，考虑了电子与 LAVMs 的能量和动量的离散性。GNPs 的加热被认为由两个连续过程组成：首先，费米电子同时吸收 RF 光子和 GNP 中可用的 LAVM；此后，受激电子在 GNP 边界内弛豫，激发出能量高于先前吸收 LAVM 的 LAVM。含有 Ta 和/或 Fe 杂质的 GNPs 被提出作为具有增强 HR 的射频热疗中有前景的加热器，同时亦考虑了含稀土杂质原子的 GNPs。文中说明了为何最大 HR 值应预期出现在尺寸约 5-7 nm 的 GNPs 中。
引用
@article{arxiv.1508.00735,
title = {Phonon-assisted radiofrequency absorption by gold nanoparticles resulting in hyperthermia},
author = {Andrei Postnikov and Kamil Moldosanov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1508.00735},
year = {2016}
}
备注
proceedings at the NATO Advanced Research workshop FANEM-2015 (Minsk, May 25-27, 2015). To be published in the final form in: "Fundamental and Applied NanoElectroMagnetics" (Springer Science + Business Media B.V.)