プラズモニックパラジウムナノ粒子の屈折率の感受性：3番目のプラズモニックセンシング材料としてのポテンシャル

PDナノスフェアは、AUやAGなどの一般的に使用されるプラズモニックセンシング材料よりも、局所的な表面プラズモン共鳴（LSPR）ピークから中程度の屈折率の変化のはるかに高い感受性を示すことを実証します。球状のAuナノ粒子 - コア/PDシェルナノスフェア（Au/PDNSS、直径73 nm）の感受性は、同様の直径を持つAu（Aunss）およびAgナノスフェア（AGNS）のそれよりもそれぞれ4.9および2.5倍高いことがわかりました。実験的発見は、MIEの正確な解を使用して理論的に実証されました。また、準静的（QS）近似フレームワークから、PD LSPRの高い感受性は、共振波長の周りのAuおよびAg LSPRの実際の部分よりも誘電関数の実際の部分の分散が小さいことを示しました。PDナノ粒子は、超高感度LSPRセンサーで使用されるAUおよびAGに続く「3番目のプラズモニックセンシング材料」の有望な候補であると結論付けています。

We demonstrate that Pd nanospheres exhibit much higher susceptibility of the localized surface plasmon resonance (LSPR) peak to medium refractive index changes than commonly used plasmonic sensing materials such as Au and Ag. The susceptibility of spherical Au nanoparticle-core/Pd-shell nanospheres (Au/PdNSs, ca. 73 nm in diameter) was found to be 4.9 and 2.5 times higher, respectively, than those of Au (AuNSs) and Ag nanospheres (AgNSs) having similar diameters. The experimental finding was theoretically substantiated using the Mie exact solution. We also showed from a quasi-static (QS) approximation framework that the high susceptibility of Pd LSPR originates from the smaller dispersion of the real part of its dielectric function than those of Au and Ag LSPR around the resonant wavelength. We conclude that the Pd nanoparticle is a promising candidate of "the third plasmonic sensing material" following Au and Ag to be used in ultrahigh-sensitive LSPR sensors.