入射光對(duì)金屬納米結(jié)構(gòu)進(jìn)行照射,當(dāng)入射角光的頻率與結(jié)構(gòu)中等離子體振動(dòng)頻率一致時(shí),產(chǎn)生共振,金屬納米顆粒對(duì)光的光子有選擇性地進(jìn)行散射與吸收,進(jìn)而產(chǎn)生等離子激元諧振現(xiàn)象,即SPR現(xiàn)象。經(jīng)過大量的研究,SPR現(xiàn)象與納米結(jié)構(gòu)的幾何形狀、尺寸大小、組成結(jié)構(gòu)及所處外圍介電環(huán)境等諸多因素有關(guān)。由于其應(yīng)用廣泛,現(xiàn)已成為人們的研究熱點(diǎn)�，F(xiàn)今為止已經(jīng)發(fā)展出各種近似計(jì)算方法對(duì)金屬納米結(jié)構(gòu)進(jìn)行理論的模擬計(jì)算,用于引導(dǎo)實(shí)驗(yàn)和預(yù)測(cè)可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。針對(duì)金屬納米材料的計(jì)算模擬方法有:有限元法、T矩陣法、時(shí)域有限差分法、偶極子近似法等。各種模擬方法均有其自身的優(yōu)缺點(diǎn),針對(duì)不同的研究對(duì)象,需選擇較合適的模擬方法來得到較高效與可信的結(jié)果。綜合對(duì)比分析,本文采用偶極子近似法模擬了金屬納米粒子不同結(jié)構(gòu)的光散射情況,來分析各種不同金屬納米結(jié)構(gòu)在不同波段的吸收、消光和散射光譜。文中選用Ag和Au納米顆粒作為基本單元組成的結(jié)構(gòu)作為研究對(duì)象,研究的NPs粒徑分別為4nm、5nm和7nm,粒子間距分別為2nm、3nm和4nm,入射角依次選取0°、15°、30°、45°、60°、75°和90°,外圍介電環(huán)境為1.46extn(28)的真空環(huán)境,用DDSCAT 7.3軟件分別模擬并計(jì)算了0D、1D和2D這三種金屬納米粒子結(jié)構(gòu),具體有以下五種結(jié)構(gòu):單個(gè)Au納米顆粒、1D單種金屬周期鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)、1D兩種金屬周期鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)、2D六角單種金屬密排周期結(jié)構(gòu)、2D兩種金屬不同比例組合的六角密排周期結(jié)構(gòu)。具體分析了不同入射角、不同NPs粒徑及粒子間距、兩種NPs的不同組成比例等因素的影響,通過計(jì)算模擬不僅得到了各理論模型的光散射譜,對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了分析與探討,得出以下結(jié)論:1)各結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的吸收光譜均隨入射角的增大藍(lán)移;2)1D NPs周期鏈的吸收光譜隨粒子間距的增大藍(lán)移,隨NPs的粒徑的增大紅移;3)不同比例(文中具體指(a)Ag:Au(28)1:2;(b)Ag:Au(28)2:1;(c)Ag:Au(28)1:3;(d)Ag:Au(28)3:1四種情況)的Ag與Au兩種金屬納米顆粒組成的2D六角周期結(jié)構(gòu),在占主導(dǎo)地位的NPs相對(duì)越多,對(duì)光的吸收效果越好。同時(shí),不同金屬納米粒子比例的結(jié)構(gòu)對(duì)光的吸收效果隨入射角的增大而減弱。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB383.1

【參考文獻(xiàn)】

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1 王廣鳳;朱艷紅;陳玲;王倫;;功能性納米材料在電化學(xué)免疫傳感器中的應(yīng)用[J];分析化學(xué);2013年04期

2 鄭榮升;魯擁華;林開群;謝志國;王沛;羅昭鋒;明海;;表面等離子體共振傳感器研究的新進(jìn)展[J];量子電子學(xué)報(bào);2008年06期

3 董守安;;一維金納米材料的研究進(jìn)展:Ⅰ.金納米棒(絲)的光學(xué)性質(zhì)和潛在應(yīng)用[J];貴金屬;2008年03期

4 張海汐;古英;龔旗煌;;A visible-near infrared tunable waveguide based on plasmonic gold nanoshell[J];Chinese Physics B;2008年07期

5 霍鑫;潘石;吳世法;;近場(chǎng)光鑷技術(shù)研究新進(jìn)展[J];光學(xué)技術(shù);2007年02期

6 李秀燕,楊志林,周海光;用離散偶極近似理論研究銀納米粒子的消光光譜與介電環(huán)境的關(guān)系[J];云南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年S1期

7 楊志林,胡建強(qiáng),李秀燕,周海光,田中群;銀納米棒光學(xué)性質(zhì)的離散偶極近似計(jì)算[J];化學(xué)物理學(xué)報(bào);2004年03期

本文編號(hào)：2254208