金属纳米球壳等离激元杂化的能级图
金属纳米结构由于其在光学及生物医学领域中的潜在应用而得到了广泛的关注, 特别引人注目的是由金壳包裹电介质内核所构成的金纳米球壳结构，其光学特性由颗粒的等离激元共振所决定, 对于核/壳结构纳米颗粒，由于其等离激元共振受到颗粒核/壳半径比的调制，其共振吸收峰可以在可见到近红外区域内变化，其中800-1200nm近红外区域正是生物组织比较敏感的范围, 研究表明，金属纳米核/壳结构的等离激元共振又会受到外界环境、颗粒大小及颗粒形状等因素的影响，使得其在纳米尺寸等离激元共振波导、化学和生物探测、表面增强拉曼散射及光热癌症治疗等方面有很好的应用前景.
近年来，有关金纳米球壳的制备和应用都取得了较大的进展. Liu等制备了尺寸在20nm左右的金纳米球壳颗粒，发现其在近红外光辐照下可以将样品水溶胶的温度提高30℃, Hirch等将Au壳SiO2核颗粒应用于快速全血免疫测定和癌细胞的热消融治疗。单个Au壳Au2S核颗粒又可以被用于进行单分子探测，而具有光学活性的金纳米球壳与热敏水凝胶的复合物则可以应用于光热调制药物释放, 在光热治疗和药物缓释技术中，具有较高光热转换效率的金纳米球壳将有助于提高治疗效果，并减少光学损伤.
南京大学电子科学与工程系刘晓峻等人基于Mie散射理论研究了金壳厚度变化、内核尺寸变化及内核介质变化下金纳米球壳的吸收光谱, 研究发现，随着金壳厚度的增加，颗粒光学吸收增加到最大值后逐渐降低；随着内核尺寸逐渐增加，金壳颗粒的光学吸收最大值逐渐减小, 此外，还发现随着内核介电常数的增大，颗粒的光学吸收逐渐减弱，当内核为空心时，吸收最强, 利用等离激元杂化理论及自由电子和振荡电子变化的竞争机制对上述现象进行了理论分析。