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Nanomaterials "Nanophotonics Materials and Devices (纳米光子学材料与器件)" 专题关注纳米材料与光之间相互作用的相关基础研究和器件应用领域，专注于具有新颖和潜在应用价值的光学纳米材料的设计、制造和表征以及纳米光子器件的测试和应用等主题。

专题主编介绍

Paul F. McMillan，现任英国伦敦大学学院化学系教授，先后于爱丁堡大学和亚利桑那州立大学获得学士和博士学位。研究兴趣包括固体无机/材料化学、高压-高温研究、无定形固体和液体、光学光谱、同步x射线与中子散射、矿物物理/化学、高压生物学/生物物理学、应用于生物医学科学的物理技术、能源科学等。

专题文章荐读

1. Tunable Fano Resonance and Enhanced Sensing in a Simple Au/TiO2 Hybrid Metasurface

简单的金/二氧化钛混合超表面中的可调节法诺共振和传感增强

Zhihui He et al.

https://doi.org/10.3390/nano10040687

金/二氧化钛混合超表面示意图。

本文通过有限差分时域 (Finite-Different Time-Domain, FDTD) 模拟和耦合模式理论 (Coupled Mode Theory, CMT) 分析研究了简单的金/二氧化钛混合超表面中的法诺共振和传感增强。结果表明，所提出的简单超表面中的法诺共振是由表面等离子体激元 (Surface Plasmon Polariton, SPP) 和局部表面等离子体共振 (Local Surface Plasmon Resonance, LSPR) 之间的破坏性相互作用引起，通过调整金/二氧化钛结构的厚度、x和y方向每个单元长度、以及结构缺陷，可以有效调整法诺共振的质量因子和相移时间。此外，在法诺共振1和2处，具有短柱形缺陷的金/二氧化钛混合超表面的灵敏度可以达到330 nm/RIU和535 nm/RIU，是普通金/二氧化钛混合超表面三倍以上，且高于之前报道的二氧化钛超表面。这些研究结果可以帮助加深对法诺共振的理解，为设计超高灵敏度的折射率传感器提供指导和帮助。

2. Structure and Electronic Properties of TiO2 Nanoclusters and Dye–Nanocluster Systems Appropriate to Model Hybrid Photovoltaic or Photocatalytic Applications

适合模拟混合光伏发电或光催化应用的二氧化钛纳米团簇和染料-纳米团簇系统的结构和电子特性

Corneliu I. Oprea and Mihai A. Gîr?u

https://doi.org/10.3390/nano9030357

吸附在TinO_2n+2H₄簇上的青霉素V分子优化结构示意图。

本文研究了对各种尺寸的二氧化钛纳米团簇以及吸附在团簇上各种分子的复杂系统计算研究结果，为混合有机-无机光伏发电或污染物光催化降解中的电荷转移过程建模奠定了基础。通过密度泛函理论 (Density Functional Theory, DFT) 计算，试图找到与吸附分子大小和分子骨架刚性相关的TinO_2n+2H₄ (n=14, 24, 34, 44, 54) 纳米团簇的可接受最小尺寸，用于模拟混合光伏发电和光催化中发生的系统和界面过程。当使用n=14簇来描述吸附会导致簇和分子的显著扭曲，并导致在较大的簇中未见的不寻常的三齿结合构型，较弱的键合及状态密度和光谱的差异表明n=14簇对于模拟此处设想的实际应用使用材料来说并非恰当选择；由于n=24簇提供了混合结果，认为大于或等于n=34的簇大小对于提供光伏和光催化应用所需的可靠性是必要的；当从n=44移动到n=54时，最大的簇可能会以更高的计算成本带来极小的改进。

3. Fabrication of Crystalline Microresonators of High Quality Factors with a Controllable Wedge Angle on Lithium Niobate on Insulator

在绝缘体上铌酸锂制作楔角可控的高质量因子晶体微谐振器

Jianhao Zhang et al.

https://doi.org/10.3390/nano9091218

铌酸锂微盘谐振器制作流程图。

本文研究了在绝缘体上的铌酸锂 (Lithium Niobate on Insulator, LNOI) 制造具有可控楔角的高质量 (Quality, Q) 因子的晶体微谐振器。技术依赖于飞秒激光辅助化学机械抛光，能够实现高Q微谐振器应用所需的超高表面光滑度。结果表明，通过细化抛光参数，可以获得高达4.7 × 107的Q因子，并且LNOI的楔角可以从9°到51°连续调整。

4. A DFT Approach to the Surface-Enhanced Raman Scattering of 4-Cyanopyridine Adsorbed on Silver Nanoparticles

吸附在银纳米颗粒上的4-氰基吡啶表面增强拉曼散射的DFT方法

Isabel López-Tocón et al.

https://doi.org/10.3390/nano9091211

在银等离子体纳米粒子上记录4CNPy的SERS光谱。

本文在银等离子体纳米粒子上记录4-氰基吡啶 (4CNPy) 的表面增强拉曼散射 (Surface-Enhanced Raman Scattering, SERS) 光谱，并使用密度泛函理论 (Density Functional Theory, DFT) 计算进行分析。金属-4CNPy表面复合物与单个银阳离子或中性二聚体 (Ag+-4CNPy、Ag2-4CNPy) 的两种简单分子模型，通过4CNPy的两个可能的相互作用位点 (芳香氮、N和腈基团，CN) 相连接。将计算出的吸附物和分离物质的振动波数和强度与实验得出的拉曼和SERS的结果进行比较。DFT预测和实验数据的分析表明，4CNPy优先通过芳香环的氮原子以垂直取向吸附在银纳米粒子的中性/带电活性位点上。

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1. Nanomaterials and Nanotechnology in Experimental Photonics

Guest Editor: Matthieu Roussey

Submissions Deadline: 30 November 2021

2.Fundamental Studies of the Electronic, Thermal and Optical Response of Metal Nanostructures

Guest Editors: Yonatan Sivan and Kuo-Ping Chen

Submissions Deadline: 31 January 2022

3. State-of-the-Art Nanophotonics Materials and Devices in China

Guest Editor: Weida Hu

Submissions Deadline: 28 February 2022

Nanomaterials 期刊介绍

主编：Shirley Chiang, University of California Davis, USA

期刊主题涵盖纳米材料 (纳米粒子、薄膜、涂层、有机/无机纳米复合材料、量子点、石墨烯、碳纳米管等)，方法 (合成、表征、模拟等) 以及各个领域的应用 (生物医药、能源、环境、电子信息等) 等。