控制光的傳播對于構建利用光或光子作為承載信息和處理信號的介質的光路至關重要。通常操縱光的傳播需要使用笨重的光學元件。隨著器件越來越小型化緊湊化，光學器件在被要求可以在越來越小的尺度上進行分光。然而由于光的衍射**，在納米尺度上進行分光是非常困難和具有挑戰性的。
我們在銀納米棒的暗場顯微圖片以及散射光譜中發現其出現了紅-藍-紅或綠-紅-綠模式，這是一種以前從未報道過的新現象，我們認為這個現象是源于不同的多極子等離子體模式。我們對銀納米棒這種大寬高比的金屬結構會出現的高階等離子體模式與其散射現象做了分析與模擬。例如圖1a中銀納米棒的尺寸為橫向350nm，縱向66nm，結構置于二氧化硅之上，從圖1b的電荷分布圖來看，在480nm和650nm時分布出現了明顯的對應八極子和四極子模式的電荷分布。由圖1c的實圖可以看到，480nm的光會在納米棒的中央垂直通過，而650nm的光會在納米棒的兩端斜向折射，出現了雙色分光現象。同樣的，將銀納米棒尺寸增長到550nmX66nm可以得到在530nm時的十六極子模式，從而實現了結構的綠-紅-綠分光現象。
我們利用了電偶極子模型來對這個現象進行解釋和歸納。歸納的結果顯示，奇數和偶數個電偶極子的模式會產生兩種截然相反的遠場模式，一種是在中央呈碟狀的輻射模式，另一種則是在兩側如同耳形狀的輻射模式。這兩種輻射模式都沒有能量沿著銀納米棒的長軸方向傳輸。奇數和偶數個電偶極子的一個關鍵區別是垂直于縱軸的中心平面上電磁場的疊加。對于偶數個電偶極子的排布情況，兩側對稱有相反取向的電偶極子對，導致完全抵消，因此在中心平面沒有能量輻射，電偶極子的能量只能斜射到遠場。對于具有奇數個數的電偶極子排列，來自偶極子的電磁波不能完全抵消，從而導致沿中心平面的能量輻射。
金屬納米棒結構簡單，且這種分光機制并不需要對結構進行復雜地加工處理，加工過程大大簡化。可以對金屬納米棒的尺寸進行調節，改變其寬高比來實現對中心波長的調諧，具有良好的顏色選擇性。該研究**提高了等離子體器件的通用性，促進納米光子學技術的發展及其在非線性光學、光電子、信息技術、光通信、傳感和成像等不同領域的實際應用。
金納米棒@氧化鈰半包覆的核殼結構(h-Au@CeO2)納米材料
生物素修飾的二氧化硅納米顆粒(Biotin-SiO2-Particles)
氨基修飾的二氧化硅納米顆粒(NH2-SiO2-Particles)
四氧化三鐵納米粒子(Fe3O4-Nanoparticles)
二氧化硅包金納米顆粒(Au@SiO2-nanoparticles)
fitc熒光標記的二氧化硅包納米金顆粒(fitc-Au@SiO2)
生物素標記的金納米棒(Biotin-gold-nanorods)
鏈霉親和素標記的金納米棒(Gold-streptavidin)
聚乙二醇包覆的金納米棒(Gold nanorods@peg)
FITC熒光標記的標記的納米金顆粒(FITC-Au-NPs)
熒光素修飾的納米金顆粒(fluorescein-Au-NPs)
N-羥基琥珀酰亞胺修飾的納米金顆粒(N-羥基琥珀酰亞胺-Au-NPs)
SiO2二氧化硅納米顆粒(Silica Particles)
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