近日，物理与电子工程学院帕尔哈提江·吐尔孙教授带领的微纳光学研究团队，在国际学术期刊《Nanomaterials》（JCR 1区，IF = 5.3）上发表了题为“Light Absorption Analysis and Optimization of Ag@TiO2 Core-Shell Nanospheroid and Nanorod”的学术论文。该论文的通讯作者为帕尔哈提江·吐尔孙教授，2021级凝聚态物理专业研究生地力沙提·吾买尔为第一作者，新疆师范大学为第一完成单位。
本论文以Ag@TiO2核壳纳米旋转椭球和纳米棒（图1所示）为研究对象，采用有限元法和折射率尺寸修正模型揭示了纳米颗粒光吸收特性随内核材料、内核长度和纵横比、外壳厚度、环境折射率及颗粒方位等参数的变化规律和物理机理。选取光热治疗中常用的两种激光波长808 nm（第一生物窗口）和1064 nm（第二生物窗口），对Ag@TiO2核壳纳米旋转椭球和纳米棒的内核长度和纵横比进行优化设计（图2所示）。优化后的纳米颗粒在光热治疗中可以作为理想的光热转换剂。
图1 Ag@TiO2核壳纳米颗粒的（a）几何模型和（b）FEM仿真区域示意图
图2 Ag@TiO2核壳纳米颗粒在典型波长处的尺寸参数优化
该研究工作得到了国家自然科学基金项目(No. 11764042)、新疆维吾尔自治区自然科学基金项目(No. 2021D01A116)及新疆师范大学青年拔尖人才项目(No. XJNUQB2022-18)的支持。
帕尔哈提江·吐尔孙教授为自治区“天池博士计划”入选者，新疆师范大学青年拔尖人才，无线电物理学术带头人。主要从事小粒子光散射理论及其应用、纳米颗粒的光学特性与消光法测量、表面等离激元纳米结构与超材料的设计等方面的研究工作。主持科研项目7项，其中国家级1项、省部级2项；发表学术论文40余篇，其中SCI收录20篇。
论文链接：https://www.mdpi.com/2079-4991/14/4/325