Plasmonic colors produced by metallic metasurfaces show subwavelength spatial resolution, material simplicity, and durability. Compared to the colors created by plasmonic metasurfaces, plasmonic colors generated by colloidal plasmonic nanostructures are of narrower spectral line widths and sharper and purer chromaticity. However, difficulties in the active control of plasmonic colors hinder the development from static plasmonic color pixels into dynamic plasmonic color devices. Moreover, functional plasmon-based applications usually involve plasmonic nanostructures supported on substrates that strongly alter the plasmonic far-field scattering properties. Au nanorings are emerging plasmonic nanostructures with an intriguing ring shape and controllable plasmon wavelengths. Herein, we report on a study of the substrate effect on the far-field scattering properties of colloidal Au nanorings. The in-plane and out-of-plane plasmon modes of the Au nanorings deposited on metallic films can be excited in varying proportions, which are dependent on the incidence angle of light, producing distinct, and controllable far-field scattering plasmonic colors. Color switching is further realized on the designed patterns made out of the Au nanorings by photolithography. Our study not only provides a fundamental understanding of the substrate effect on the plasmonic properties of uncommon metal nanostructures but also opens the possibility for creating new functional metallic nanostructures for dynamic color devices and anti-counterfeiting applications.

中文翻译：

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具有胶体金纳米环的支持基质的等离子颜色转换

金属超表面产生的等离子色显示出亚波长的空间分辨率，材料的简单性和耐用性。与等离子超表面所产生的颜色相比，胶体等离子纳米结构所产生的等离子颜色具有更窄的光谱线宽以及更清晰更纯净的色度。然而，等离激元颜色的主动控制中的困难阻碍了从静态等离激元颜色像素向动态等离激元颜色设备的发展。此外，基于等离激元的功能性应用通常涉及支撑在基底上的等离激元纳米结构，这些结构会强烈改变等离激元远场散射特性。金纳米环是新兴的等离子体纳米结构，具有吸引人的环形形状和可控的等离子体波长。在这里 我们报道了对胶体金纳米环的远场散射特性的底物效应的研究。沉积在金属膜上的Au纳米环的面内和面外等离振子模式可以以不同比例激发，这取决于光的入射角，从而产生独特且可控的远场散射等离激元颜色。通过光刻，在由金纳米环制成的设计图案上进一步实现颜色切换。我们的研究不仅对底物对不常见的金属纳米结构的等离子体特性的影响提供了基本的了解，而且为动态色彩设备和防伪应用创建新的功能性金属纳米结构提供了可能性。沉积在金属膜上的Au纳米环的面内和面外等离振子模式可以以不同比例激发，这取决于光的入射角，从而产生独特且可控的远场散射等离激元颜色。通过光刻，在由金纳米环制成的设计图案上进一步实现颜色切换。我们的研究不仅对底物对不常见的金属纳米结构的等离子体特性的影响提供了基本的了解，而且为动态色彩设备和防伪应用创建新的功能性金属纳米结构提供了可能性。沉积在金属膜上的Au纳米环的面内和面外等离振子模式可以以不同比例激发，这取决于光的入射角，从而产生独特且可控的远场散射等离激元颜色。通过光刻，在由金纳米环制成的设计图案上进一步实现颜色切换。我们的研究不仅对底物对不常见的金属纳米结构的等离子体特性的影响提供了基本的了解，而且为动态色彩设备和防伪应用创建新的功能性金属纳米结构提供了可能性。和可控的远场散射等离子体色。通过光刻，在由金纳米环制成的设计图案上进一步实现颜色切换。我们的研究不仅对底物对不常见的金属纳米结构的等离子体特性的影响提供了基本的了解，而且为动态色彩设备和防伪应用创建新的功能性金属纳米结构提供了可能性。和可控的远场散射等离子体色。通过光刻，在由金纳米环制成的设计图案上进一步实现颜色切换。我们的研究不仅对底物对不常见的金属纳米结构的等离子体特性的影响提供了基本的了解，而且为动态色彩设备和防伪应用创建新的功能性金属纳米结构提供了可能性。