随着上世纪60年代激光技术的诞生，人们利用光对微观物质世界认知、操控和改造的能力得到大幅度提高，半个多世纪的发展也使得激光技术在科学研究以及日常生产生活中产生了广泛的应用。由于激光具有能量密度高，单色性强，准直性好的特点，它往往能产生一系列复杂的多重物理化学效应，比如光热效应、光化学效应，光力学效应等。利用这些效应，它也常被用来制备或调控纳米颗粒的形貌和光学性质。这些制备原理多基于激光的光热效应，轰击块体或者使纳米颗粒发生熔融，在水相中得到比表面积较小的球形颗粒。而要得到非球形颗粒在能量上则是不利的，必须给其施加额外的作用力。

     在国家自然科学基金以及中央高校基本科研业务费专项资金的资助下，我院光子材料与技术课题组(PMT)的研究人员在利用激光辐照金纳米颗粒导致其熔融的同时，利用光学力的协同作用，使近球形的金纳米颗粒发生拉伸变成纳米棒最终断裂得到二联体（图1）。其成功的关键在于基底对纳米颗粒的粘滞作用，以及合适的温度（辐照功率）让金纳米颗粒发生软化，光学力才能够克服粘滞阻力对金颗粒产生拉伸作用。通过对温度以及光学力的模拟，他们发现梯度力以及光压力的水平分量对于金颗粒的拉伸起到主要作用。这一发现为纳米颗粒形貌的光学调控提供了一种新手段。

图1. 光热辅助光学力拉伸金纳米颗粒形成纳米棒以及二联体结构

不仅如此，在高功率下，金属熔融液滴的表面张力作用占主导地位，这些被拉伸的金纳米棒或二联体可以重新转变为球形的金颗粒（图2），这种可擦写的形貌变化，为基于纳米颗粒的信息存器件提供新思路。

图2. 可重复擦写的颗粒形貌以及等离激元共振峰变化

这一成果近期在《ACS Nano》上发表，论文题为Photothermal-Assisted Optical Stretching of Gold Nanoparticles。武汉大学物理科学与技术学院为论文第一署名单位，我院博士生王霜霜为第一作者，丁涛教授为通讯作者。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.8b06087