本文關(guān)鍵詞：各向異性金屬納米結(jié)構(gòu)等離激元光學(xué)特性及在方向探針和極化信息加密中的應(yīng)用

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【摘要】：金屬納米結(jié)構(gòu)由于局域表面等離激元的存在,使其具有豐富的光學(xué)性質(zhì)。在生物醫(yī)學(xué)、超材料、能源、信息等諸多領(lǐng)域都有很好的應(yīng)用前景。而各向異性金屬納米結(jié)構(gòu)是等離激元納米顆粒中的一個重要組成部分,由于其形狀和組成上的各向異性,使其具有入射光極化方向和顆粒取向相關(guān)等特有的光學(xué)性質(zhì)。這在探測生物分子或納米標(biāo)簽之間的納米間距,追蹤大分子的旋轉(zhuǎn)和彎曲過程,以及檢測三維極化加密信息等諸多方面具有潛在的應(yīng)用。目前,利用各向異性金屬納米結(jié)構(gòu)作為納米探針去探測大分子的三維轉(zhuǎn)動過程或三維極化加密信息的報道還不多。本文系統(tǒng)的研究了半對稱金納米星形、金屬納米棒以及金屬納米顆粒對等各向異性納米結(jié)構(gòu)的三維入射光極化方向和顆粒取向相關(guān)的近場和遠場光學(xué)特性,給出了相應(yīng)等離子體共振波長處的電荷分布。通過比較不同極化和取向方向下的電場分布和遠場散射譜,得出了一個普遍適用于納米星型顆粒,納米棒顆粒以及納米顆粒對的散射特性,即對于任意三維極化或取向方向激發(fā)出的散射譜可以表示為一組基散射光譜的線性疊加,其具體形式可以用公式2.4表示。與此同時,研究發(fā)現(xiàn)金核半導(dǎo)體殼納米棒具有與極化相關(guān)的Fano共振特性,可以極大地增強其橫向散射譜,該性質(zhì)的引入拓展了納米棒作為三維轉(zhuǎn)動追蹤納米探針的傳感性能。本文給出了金納米星形顆粒作為三維極化加密信息探測器的具體探測方法。提出了單根納米棒狀顆粒作為納米探針用于三維取向傳感的探測理論,并且和前人的實驗數(shù)據(jù)很好的吻合。發(fā)現(xiàn)對于金核半導(dǎo)體殼納米棒顆粒,利用其Fano共振引起的橫向等離子體散射模式,可以在不改變?nèi)肷涔獠ㄩL的情況下,探測不同長度納米棒顆粒的三維取向。與此同時,本文通過引入四角納米星形顆粒作為三維取向傳感器很好的解決了單根棒狀顆粒中自身自轉(zhuǎn)無法探測的問題。通過數(shù)值仿真驗證了三維極化加密信息探測器和三維取向探針得到的3D極化角和取向角,其誤差都在1°以內(nèi)。本文利用金屬納米顆粒對之間3D位置和取向相關(guān)的散射特性,以及顆粒對之間距離的變化引起共振波長的改變等兩個特性,實現(xiàn)了一個能探測納米標(biāo)簽全部3D信息(S,β,γ)的納米量角器。與此同時,本文系統(tǒng)的研究了金屬納米顆粒對在電磁耦合作用下的電磁增強效應(yīng),以及顆粒對相對位置的變化對增強效應(yīng)的影響。給出了顆粒對相對位置的變化和SERS增強之間的關(guān)系,為SERS三維納米量角器的實現(xiàn)提供了可能。
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB383.1

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1 滿石清;樊耘;湯俊琪;;帽狀金屬納米結(jié)構(gòu)的制備、性質(zhì)及應(yīng)用[J];暨南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)與醫(yī)學(xué)版);2012年05期

2 ;世界首次利用金屬納米結(jié)構(gòu)的光納米成像技術(shù)[J];吉林農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟信息;2006年02期

3 孟慶平,戎詠華,徐祖耀;金屬納米晶的相穩(wěn)定性[J];中國科學(xué)E輯:技術(shù)科學(xué);2002年04期

4 黃川;宋曉艷;魏君;韓清超;;金屬納米晶熱穩(wěn)定性的計算機仿真與實驗研究[J];中國體視學(xué)與圖像分析;2008年03期

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6 金翼水;劉輔庭;;高功能性金屬納米纖維的制造及其性能評估[J];合成纖維;2011年10期

7 楊國楨;;評《金屬納米結(jié)構(gòu)表面等離子體共振的調(diào)控和利用》[J];科學(xué)通報;2012年Z1期

8 黃敏;楊修春;趙建富;顧幸勇;梁華銀;錢士雄;;銀銅雙金屬納米晶玻璃復(fù)合材料光學(xué)三階非線性的研究[J];中國陶瓷工業(yè);2012年05期

9 張治平;張亞文;;可控形貌的雙金屬納米晶催化劑的研究進展[J];大學(xué)化學(xué);2013年05期

10 于偉泳,劉漫紅,劉漢范,張云;高分子穩(wěn)定釕金屬納米簇的制備與表征[J];電子顯微學(xué)報;1998年05期

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1 王仲玨;;金屬納米變質(zhì)技術(shù)新進展[A];2010年中國鑄造活動周論文集[C];2010年

2 李志遠;;金屬納米微結(jié)構(gòu)和顆粒的表面等離子體共振[A];中國光學(xué)學(xué)會2006年學(xué)術(shù)大會論文摘要集[C];2006年

3 黃川;宋曉艷;魏君;韓清超;;金屬納米晶熱穩(wěn)定性的計算機仿真與實驗研究[A];第十二屆中國體視學(xué)與圖像分析學(xué)術(shù)會議論文集[C];2008年

4 李亞棟;;金屬納米催化[A];第六屆全國物理無機化學(xué)會議論文摘要集[C];2012年

5 李亞棟;;金屬納米催化[A];第十二屆固態(tài)化學(xué)與無機合成學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2012年

6 宋曉艷;張久興;李乃苗;高金萍;楊克勇;劉雪梅;;金屬納米晶和納米粒子材料熱力學(xué)特性的模擬計算與實驗研究[A];2005年全國計算材料、模擬與圖像分析學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年

7 王樹林;李生娟;杜妍辰;徐波;李來強;朱巖;;金屬納米結(jié)構(gòu)的干法室溫大規(guī)模制備[A];第八屆全國顆粒制備與處理學(xué)術(shù)和應(yīng)用研討會論文集[C];2007年

8 吳炳輝;陳光需;代燕;鄭南峰;;貴金屬納米晶的表界面調(diào)控[A];第十二屆固態(tài)化學(xué)與無機合成學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2012年

9 郭霞;張巧;葉偉;謝芳;趙清;楊劍;;金基納米棒的選擇性腐蝕制備新穎多金屬納米結(jié)構(gòu)[A];中國化學(xué)會第29屆學(xué)術(shù)年會摘要集——第33分會：納米材料合成與組裝[C];2014年

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1 孫明斐;異常一維金屬納米結(jié)構(gòu)彈性及塑性的分子動力學(xué)模似表征[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

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6 武振楠;基于金屬納米點的超薄二維組裝結(jié)構(gòu)構(gòu)筑[D];吉林大學(xué);2016年

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8 夏良平;基于金屬納米結(jié)構(gòu)的納光子器件研究[D];中國科學(xué)院研究生院（光電技術(shù)研究所）;2014年

9 古楊;基于局域表面等離激元共振的金屬納米結(jié)構(gòu)折射率傳感[D];武漢大學(xué);2011年

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1 祝國民;原位液體透射電鏡芯片的研發(fā)及基于此技術(shù)的貴金屬納米晶生長和刻蝕研究[D];浙江大學(xué);2015年

2 倪媛;貴金屬納米結(jié)構(gòu)的可控合成及其光熱效應(yīng)研究[D];南京航空航天大學(xué);2015年

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6 蔡正杰;表面等離激元誘導(dǎo)的金屬納米寬單頻帶和窄多頻帶光透明特征研究[D];江西師范大學(xué);2015年

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8 沈琪;金屬納米顆粒陣列的局域表面等離激元共振研究[D];南京大學(xué);2014年

9 王婧;金屬納米結(jié)構(gòu)在超寬帶電磁波中的局域增強特性及應(yīng)用研究[D];電子科技大學(xué);2014年

10 劉花;熒光性的金屬納米簇合成及傳感性能研究[D];浙江師范大學(xué);2015年

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