本文關(guān)鍵詞：金屬手性納米結(jié)構(gòu)的制備及其圓二色性研究　出處：《陜西師范大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：表面等離激元增強(qiáng)的圓二色(Circular Dichroism, CD)光譜作為手性分子微量檢測(cè)的重要分析手段,在生物醫(yī)學(xué)診斷和病原體探測(cè)等方面具有巨大的應(yīng)用潛力。完善CD產(chǎn)生的物理機(jī)制和制備高靈敏度CD探測(cè)襯底是該領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。金屬手性納米材料是目前公認(rèn)的高靈敏度CD探測(cè)襯底之一,同時(shí),這種結(jié)構(gòu)與光之間的相互作用也使其具有很強(qiáng)的CD效應(yīng)。金屬手性納米結(jié)構(gòu)的CD效應(yīng)強(qiáng)烈依賴于其結(jié)構(gòu)參數(shù),這種特性有助于我們研究CD產(chǎn)生的物理機(jī)制。本論文以二維膠體晶體為模版用傾斜角沉積的方法制備了L形金屬手性納米結(jié)構(gòu),并用有限元方法模擬了實(shí)驗(yàn)結(jié)果,研究了結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對(duì)結(jié)構(gòu)圓二色性的影響。具體內(nèi)容及結(jié)果如下：以二維有序聚苯乙烯微球陣列為模板,采用傾斜角沉積技術(shù)制備了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的L形手性金屬納米結(jié)構(gòu),研究了結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)其圓二色性的影響。結(jié)果表明：傾斜角沉積技術(shù)和自組裝技術(shù)的結(jié)合能夠制備出形貌可控、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的金屬手性納米材料；隨L形結(jié)構(gòu)兩臂之間厚度差和聚苯乙烯微球直徑的增大,結(jié)構(gòu)的圓二色性增強(qiáng)且譜線發(fā)生紅移,實(shí)現(xiàn)了在可見和近紅外區(qū)域?qū)Y(jié)構(gòu)圓二色性的調(diào)節(jié)。這些結(jié)果為制備高靈敏度CD探測(cè)襯底奠定了一定的基礎(chǔ)。運(yùn)用有限元方法研究了L形金屬手性納米結(jié)構(gòu)的光學(xué)特性,并計(jì)算了該結(jié)構(gòu)在不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下的圓二色光譜。結(jié)果表明：模擬與實(shí)驗(yàn)所得的譜線規(guī)律一致；左旋和右旋結(jié)構(gòu)的圓二色光譜對(duì)稱分布；L形兩臂厚度差變大增加了結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱性,結(jié)構(gòu)的圓二色性增強(qiáng)；傾斜角沉積的自陰影效應(yīng)導(dǎo)致第二層Ag膜傾斜生長(zhǎng),其表面的電子共振長(zhǎng)度增加,結(jié)構(gòu)的圓二色光譜紅移。這些研究結(jié)果有助于進(jìn)一步理解CD產(chǎn)生的物理機(jī)制。
[Abstract]:The circular circular dichroism (CDS) spectra enhanced by surface isoexcitators are used as an important analytical tool for microdetection of chiral molecules. It has great application potential in biomedical diagnosis and pathogen detection. Improving the physical mechanism of CD production and preparing high sensitive CD detection substrates are the key points in this field. Metal chiral nanomaterials are important. Previously recognized as one of the highly sensitive CD substrates. At the same time, the interaction between the structure and light makes it have a strong CD effect. The CD effect of metal chiral nanostructures is strongly dependent on its structural parameters. This characteristic is helpful for us to study the physical mechanism of CD production. In this thesis, L-shaped metal chiral nanostructures were prepared by oblique angle deposition using two-dimensional colloidal crystal as template. The experimental results are simulated by finite element method, and the effect of structural parameters on circular dichroism is studied. The results are as follows: a two-dimensional ordered polystyrene microsphere array is used as a template. L-shape chiral metal nanostructures with different structural parameters were prepared by inclined angle deposition. The effect of structural parameters on circular dichroism was studied. The results show that the combination of inclined angle deposition and self-assembly technology can produce metal chiral nanomaterials with controllable morphology and stable structure. With the increase of the thickness difference between the two arms of L-shaped structure and the diameter of polystyrene microspheres, the circular dichroism of the structure increases and the spectral lines shift red. The adjustment of circular dichroism in visible and near infrared region is realized. These results lay a foundation for the preparation of high sensitivity CD detection substrates. The chiral structure of L-shaped metal has been studied by finite element method. Optical properties. The circular dichroism spectra of the structure under different structural parameters are calculated. Symmetrical distribution of circular dichroism spectra of left-handed and right-handed structures; The thickness difference of L-shaped arms increases the asymmetry of the structure and the circular dichroism of the structure. The self-shading effect of inclined angle deposition results in the inclined growth of the second Ag film and the increase of the electron resonance length on the surface. These results are helpful to further understand the physical mechanism of CD production.
【學(xué)位授予單位】：陜西師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB383.1

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本文編號(hào)：1379559