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( λ)
N ⋅σ
( λ)
γ Partikel ext
3 Theoretische Grundlagen
= . (3.11)
Zur Resonanz kommt es, wenn der Nenner in Gleichung 3.10 minimal wird. Bei
Vernachlässigung von ε 2(λ) muß dann ε 1(λ) gleich -2ε m(λ) sein. Dies zeigt gleichzeitig
den Einfluß der DK des umgebenden Mediums auf das Absorptionsspektrum. Neben
der Verschiebung des Spektrums nimmt auch die Intensität mit steigender ε m zu.
Daher kann beispielsweise die Farbe von Goldkolloiden durch den Brechungsindex
des Lösungsmittels variiert werden [106].
Weiterhin sind die optischen Eigenschaften von Metallkolloiden auch von der
Teilchengröße abhängig. Bei großen Partikeln beispielsweise ist die
Resonanzposition abhängig vom Radius der Teilchen, da der Beitrag der Streuung
und höherer Multipole zur Extinktion zunehmen. Das Maximum des Extinktionsspektrums
verschiebt sich zu höheren Wellenlängen. Ist der Partikeldurchmesser
kleiner als die mittlere freie Weglänge der Elektronen, dann verändern sich die
dielektrischen Eigenschaften des Metalls, was dazu führt, daß die Resonanz
gedämpft wird. Die Plasmonenbande wird breit und die Intensität nimmt mit
geringerem Teilchendurchmesser ab [80, 104].
3.3 Magnetische Nanopartikel
Stabile Dispersionen von magnetischen Ein-Domänen-Nanoteilchen in organischen
oder anorganischen Lösungsmitteln werden als Magnetofluide oder Ferrofluide
bezeichnet, wenn sie ferromagnetische Kolloide enthalten. Sie werden technisch
beispielsweise als magnetische Dichtungen in Motoren, Gaslasern und Gebläsen
eingesetzt [9] und vor allem auch als magnetisch schaltbare Flüssigkeiten verwendet.
Weitere Einsatzbereiche sind unter anderem magnetische Toner oder Tinten,
Schmiermittel, Lautsprecher [9] sowie die Bereiche der Datenspeicherung, Sensorik
und magnetischen Kühlung [107]. Große Bedeutung haben magnetische Nanoteilchen
auch in der Medizin und Biochemie erlangt, wo sie beispielsweise in den
Bereichen Diagnostik, Zelltrennung und Drug Delivery eingesetzt werden [108, 109].
3.3.1 Magnetisches Verhalten
Der Ferromagnetismus gehört zu den Arten des kooperativen Magnetismus, d. h. es
existieren Wechselwirkungen zwischen den magnetischen Momenten des Systems,