Recent years, many researchers have focused their interest in synthesizing plasmonic metal nanocrystal assemblies with controlled morphologies due to their exceptionally strong local field enhancement that manifests when the structures satisfy the condition for hot spots generations. Endeavors to prepare various shapes for nanoparticle assembly, many methods have been developed with each method utilizing different tools, such as ligands, patterning, templates, and lithography, to form different assembly structures. Of all the methods available, template mediated methods have chosen for this study due easy manipulation of structural features, and stability of the assembled structure. The first chapter of thesis delineates basic characteristics of plasmonic metal nanocrystals, properties of plasmonic nanocrystal assembly, and the preparation methods for the nanocrystal assembly. In chapter 2, the preparation method for 1-D chain assembly of AuOh NCs and AuOh@AgAu peapod structure with anodized aluminum oxide (AAO) as hard template, the role of $H_2O_2$ surface treatment, the effect of solvent, and the role of silver shells on the final structure were explained in details. In chapter 4, synthesis methods for cholesteric liquid crystal (CLC) mediated chiral AuNRs assembly was introduced. The chirality of CLC template and AuNRs-CLC composite were verified with the appearance of grandjean texture in POM. The optical behavior of AuNR-CLC composite was studied with metal enhanced fluorescence (MEF) and the chiroptical property was studied with CD spectroscopy. Lastly, the manipulation of chiral pitch with chiral dopant content was observed and it was shown that addition of chiral dopant content could indeed cause change in the chiral pitch of the CLC template. These studies are expected to expand our knowledge on optical behaviors of template mediated plasmonic NCs assembly and become a stepping stone for their future applications as high performance sensors.
최근 몇 년간 플라즈모닉 금속 나노입자 조립체는 핫스팟 형성에 따른 우수한 국소장 향상 능력 때문에 많은 학자들의 관심을 받았다. 더욱 다양한 모양의 나노 조립체를 만들고자 하는 시도들에 의해 리간드, 패터닝, 주형과 인쇄기법 등 다양한 도구들을 사용한 방법들이 개발되었다. 주형을 이용한 조립체 합성법은 조립체 모양 유지와 구조를 쉽게 조작 가능하다는 점에서 매우 유용하여 이번 연구에 사용되었다. 논문의 첫 번째 장에서는 플라즈모닉 금속 나노입자의 특성들과 플라즈모닉 금속 나노입자 조립체의 합성법 및 성질에 대하여 기술하였다. 두 번째 장에서는 양극 산화 알루미늄(AAO)을 주형으로 하여 선형 어셈블리 구조 및 콩깍지 구조를 합성하는 방법, 과산화수소 표면 처리기법의 역할과 사용된 용매의 영향 및 Ag 쉘이 구조체에 미치는 역할에 대해 설명하였다. 네 번째 장에서는 콜레스테릭 액정(CLC)을 주형으로 이용하여 키랄 금 나노막대 (AuNR) 조립체를 합성하는 방법이 소개되었다. 이 장에서 편광현미경(POM)에 나타난 특징적인 grandjean texture을 이용하여 콜레스테릭 액정 주형과 AuNR-CLC 합성물의 키랄성을 입증하였다. 또한, 금속 강화 형광(MEF)를 사용하여 AuNR-CLC 합성물의 광학적 특성을 관찰하였고, 원편광 이색성 분광법을 사용하여 키랄성 광학 특성을 관찰하였다. 마지막으로, 키랄 도판트 첨가양에 따른 키랄 피치의 변화를 관찰하였고, 키랄 도판트 첨가양에 따라 키랄 피치에 변화가 생긴다는 것을 확인할 수 있었다. 이 연구는 주형을 이용한 나노입자 조립체의 광학적 특성에 대한 지식을 확장시키고 고성능 센서 개발에 발판이 될 것으로 기대한다.
