Thermo‐plasmonics: using metallic nanostructures as nano‐sources of heat

Laser and Photonics Reviews - Tập 7 Số 2 - Trang 171-187 - 2013
Guillaume Baffou1, Romain Quidant2,3
1Institut Fresnel, CNRS, Aix‐Marseille Université Domaine Universitaire Saint‐Jérôme 13397 Marseille France
2ICFO – Institut de Ciencies Fotoniques, Mediterranean Technology Park, 08860 Castelldefels, Barcelona, Spain
3ICREA (Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats), 08010 Barcelona, Spain

Tóm tắt

AbstractRecent years have seen a growing interest in using metal nanostructures to control temperature on the nanoscale. Under illumination at its plasmonic resonance, a metal nanoparticle features enhanced light absorption, turning it into an ideal nano‐source of heat, remotely controllable using light. Such a powerful and flexible photothermal scheme is the basis of thermo‐plasmonics. Here, the recent progress of this emerging and fast‐growing field is reviewed. First, the physics of heat generation in metal nanoparticles is described, under both continuous and pulsed illumination. The second part is dedicated to numerical and experimental methods that have been developed to further understand and engineer plasmonic‐assisted heating processes on the nanoscale. Finally, some of the most recent applications based on the heat generated by gold nanoparticles are surveyed, namely photothermal cancer therapy, nano‐surgery, drug delivery, photothermal imaging, protein tracking, photoacoustic imaging, nano‐chemistry and optofluidics.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1002/lpor.200810003

10.1016/S1748-0132(07)70017-8

10.1039/b711490g

Bohren C. F., 1983, Absorption and scattering of light by small particles

10.1039/b711486a

10.1103/PhysRevB.84.035415

10.1088/0957-4484/17/20/022

10.1002/smll.201001109

10.1103/PhysRevLett.93.127401

10.1103/PhysRevLett.104.136805

10.1007/s11671-006-9015-7

10.1063/1.3116645

10.1021/nn901144d

10.1021/nl8036905

10.1103/PhysRevB.82.165424

10.1364/OE.20.000621

10.1021/jp8051888

10.1103/PhysRevB.66.224301

10.1021/jp048375k

10.1021/la904855s

10.1016/j.chemphys.2004.08.005

10.1016/j.apsusc.2007.01.112

10.1021/jp020581

10.1021/ja037443y

10.1002/lpor.200910034

10.1021/nl901918a

10.1364/OE.17.002538

10.1021/nn1000222

10.1103/PhysRevLett.100.038102

10.1063/1.2187476

10.1016/j.ijheatmasstransfer.2008.08.010

10.1021/jp000679t

Link S., 1999, J. Phys. Chem. A, 103, 1166, 10.1021/jp983141k

10.1021/jp110348x

Wang J., Opt. Express, 15, 19

10.1039/c0cp00499e

10.1103/PhysRevB.70.195423

10.1088/0957-4484/19/35/355702

10.1088/0022-3727/41/18/185501

10.1016/j.cplett.2004.05.016

10.1103/PhysRevE.79.021404

10.1073/pnas.0901372106

10.1103/PhysRevB.68.035424

10.1103/PhysRevB.57.11334

10.1103/PhysRevLett.90.177401

10.1021/jp0738917

10.1063/1.480202

10.1063/1.479310

10.1103/PhysRevB.65.115418

10.1002/adma.200890091

10.1088/0034-4885/68/8/R05

10.1016/j.jqsrt.2007.01.034

10.1103/PhysRevLett.74.526

10.1088/0031-9155/54/18/013

10.1103/PhysRevX.1.021024

10.1103/PhysRevB.78.125408

10.1063/1.481167

10.1155/2008/251718

10.1364/OE.17.003291

Valeur B., 2007, Molecular Fluorescence: Principles and Applications

J.Donner S. A.Thompson M. P.Kreuzer G.Baffou andR.Quidant Nano Lett. DOI:10.1021/nl300389y.

10.1021/nn2047586

10.1038/nature05265

10.1103/PhysRevB.69.155412

10.1038/nphoton.2009.188

10.1016/j.juro.2007.09.018

10.1016/j.jqsrt.2009.07.012

10.1039/b806051g

10.1016/S1748-0132(08)70015-X

10.1002/smll.200400093

10.1007/s10103-007-0470-x

10.1016/S1748-0132(07)70016-6

10.1016/S1748-0132(07)70083-X

10.1021/ar800150g

10.1016/j.addr.2009.11.006

10.1007/s11060-010-0470-8

10.1021/nl070610y

10.1021/nl050127s

10.1016/j.canlet.2008.04.026

10.1002/smll.200902216

10.1021/nl802929u

10.1021/ja902062j

10.1021/nn300470j

10.1073/pnas.2232479100

10.1016/j.canlet.2004.02.004

10.1016/S0006-3495(03)75128-5

10.1007/s00340-005-2036-6

10.1021/cr010379n

10.1126/science.7017933

10.1038/432822a

10.1063/1.3554415

10.1021/nn201132a

10.1007/s12030-007-0005-3

10.1016/j.addr.2008.03.016

10.1002/adma.201002072

10.3402/nano.v1i0.4889

10.1002/ange.200600214

10.1021/ja056769z

10.1021/ja900591t

Lukianova‐Hleb E. Y., 2011, J. Control. Release, 286, 293

Chen C. C., J. Am. Chem. Soc., 11, 128

10.1021/nn800702n

10.1021/nl802689k

10.1016/j.bmc.2011.02.042

10.1016/j.cplett.2009.09.076

10.1038/nmat2564

10.1016/j.jconrel.2007.06.009

10.1016/j.jconrel.2010.02.012

10.1002/adfm.201002373

10.1039/b500337g

10.1021/ja204578e

10.1126/science.1073765

M.Selmke M.Braun andF.Cichos ACS Nano(in press DOI:10.1021/nn300181h).

10.1073/pnas.1534635100

10.1103/PhysRevLett.93.257402

10.1529/biophysj.106.089771

10.1364/OE.15.014184

10.1039/c0sc00210k

10.1126/science.1195475

10.1098/rsfs.2011.0028

10.1016/j.mibio.2004.06.002

10.1021/nl070557d

10.1088/0957-4484/20/39/395102

10.1021/nl801852e

10.1021/nn100736c

10.1021/nl1042006

M. T.Carlson A. J.Green andH. H.Richardson Nano Lett. (in press DOI:10.1021/nl2043503).

10.1038/nchem.1032

10.1103/PhysRevE.75.046302

10.1364/OL.30.000616

10.1038/nmat1528

10.1103/PhysRevB.73.085417

10.1063/1.2901192

10.1021/nn200590u

10.1038/nphoton.2009.26

10.1038/nphoton.2010.90

10.1063/1.3049603

10.1103/PhysRevLett.101.267203

10.1038/nphys2055

Thông tin
Thông tin xuất bản

Laser and Photonics Reviews

Tập 7 Số 2

171-187

Thông tin tác giả