最近，我校物电学院青年教师周勇博士在金属-半导体异质复合纳米材料光谱学性质的研究方面取得重要进展，相关研究成果以《Ag?Ag₂S Hybrid Nanoprisms: Structural versus Plasmonic Evolution》为题，发表在国际著名期刊《美国化学会·纳米》上（ACS Nano 2016, 10, 5362?5373；影响因子13.334）。该研究工作由安徽师范大学和美国西北大学等单位合作完成，周勇博士以理论工作完成人身份与实验合作者共同名列第一作者。

Ag-Ag₂S异质复合纳米材料在光催化、太阳能利用、电子器件、生物医学等领域具有非常广泛的应用。这类材料的研究近年来受到了世界各国科研工作者们的广泛关注。2011年美国同行报道可通过对银纳米三棱柱粒子进行部分硫化来提高其热稳定性并实现其光谱性质的可控性。一直以来，人们对银纳米三棱柱粒子的硫化反应机理并没有一个比较清晰的认识。根据扫描透射电子显微镜（STEM）影像和表面化学理论，人们猜测该硫化反应的位点主要集中在三棱柱竖棱的位置。然而，实验观测同时也发现：在银纳米三棱柱粒子硫化的过程中，UV-Vis光谱中的局域表面等离子体共振（LSPR）偶极峰会发生明显的红移；这一现象与前人猜测的硫化反应机理并不一致。周勇博士通过开展理论模拟系统地研究了Ag-Ag₂S异质纳米三棱柱粒子的结构与其光谱之间的关系。理论模拟结果表明：1）三棱柱竖棱处的硫化仅可能导致LSPR偶极峰的蓝移而非实验上观测到的红移，前人关于该硫化反应机理的猜测并不正确；2）LSPR偶极峰的红移更可能是由三棱柱底面和侧面处的硫化所造成的。周勇博士据此提出了一个 “各向异性的Ag核-Ag₂S壳层”结构模型。基于该模型模拟得到的光谱与实验观测结果吻合地非常好。后续开展的H₂O₂氧化、原子力显微镜、X射线光电子谱等实验也从不同角度独立证实了该结构模型的合理性。

该项研究获得了国家自然科学基金项目的资助。周勇博士是物电学院于2015年从美国引进来校工作，入职当年即获得国家自然科学基金项目资助。