控制光的传播对于构建利用光或光子作为承载信息和处理信号的介质的光路至关重要。通常操纵光的传播需要使用笨重的光学元件。随着器件越来越小型化紧凑化，光学器件在被要求可以在越来越小的尺度上进行分光。然而由于光的衍射**，在纳米尺度上进行分光是非常困难和具有挑战性的。
我们在银纳米棒的暗场显微图片以及散射光谱中发现其出现了红-蓝-红或绿-红-绿模式，这是一种以前从未报道过的新现象，我们认为这个现象是源于不同的多极子等离子体模式。我们对银纳米棒这种大宽高比的金属结构会出现的高阶等离子体模式与其散射现象做了分析与模拟。例如图1a中银纳米棒的尺寸为横向350nm，纵向66nm，结构置于二氧化硅之上，从图1b的电荷分布图来看，在480nm和650nm时分布出现了明显的对应八极子和四极子模式的电荷分布。由图1c的实图可以看到，480nm的光会在纳米棒的中央垂直通过，而650nm的光会在纳米棒的两端斜向折射，出现了双色分光现象。同样的，将银纳米棒尺寸增长到550nmX66nm可以得到在530nm时的十六极子模式，从而实现了结构的绿-红-绿分光现象。
我们利用了电偶极子模型来对这个现象进行解释和归纳。归纳的结果显示，奇数和偶数个电偶极子的模式会产生两种截然相反的远场模式，一种是在中央呈碟状的辐射模式，另一种则是在两侧如同耳形状的辐射模式。这两种辐射模式都没有能量沿着银纳米棒的长轴方向传输。奇数和偶数个电偶极子的一个关键区别是垂直于纵轴的中心平面上电磁场的叠加。对于偶数个电偶极子的排布情况，两侧对称有相反取向的电偶极子对，导致完全抵消，因此在中心平面没有能量辐射，电偶极子的能量只能斜射到远场。对于具有奇数个数的电偶极子排列，来自偶极子的电磁波不能完全抵消，从而导致沿中心平面的能量辐射。
金属纳米棒结构简单，且这种分光机制并不需要对结构进行复杂地加工处理，加工过程大大简化。可以对金属纳米棒的尺寸进行调节，改变其宽高比来实现对中心波长的调谐，具有良好的颜色选择性。该研究**提高了等离子体器件的通用性，促进纳米光子学技术的发展及其在非线性光学、光电子、信息技术、光通信、传感和成像等不同领域的实际应用。
金纳米棒@氧化铈半包覆的核壳结构(h-Au@CeO2)纳米材料
生物素修饰的二氧化硅纳米颗粒(Biotin-SiO2-Particles)
氨基修饰的二氧化硅纳米颗粒(NH2-SiO2-Particles)
四氧化三铁纳米粒子(Fe3O4-Nanoparticles)
二氧化硅包金纳米颗粒(Au@SiO2-nanoparticles)
fitc荧光标记的二氧化硅包纳米金颗粒(fitc-Au@SiO2)
生物素标记的金纳米棒(Biotin-gold-nanorods)
链霉亲和素标记的金纳米棒(Gold-streptavidin)
聚乙二醇包覆的金纳米棒(Gold nanorods@peg)
FITC荧光标记的标记的纳米金颗粒(FITC-Au-NPs)
荧光素修饰的纳米金颗粒(fluorescein-Au-NPs)
N-羟基琥珀酰亚胺修饰的纳米金颗粒(N-羟基琥珀酰亚胺-Au-NPs)
SiO2二氧化硅纳米颗粒(Silica Particles)
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