【摘要】：表面等離子體共振是指在特定頻率下金屬納米粒子表面形成的電荷的集體振蕩,其共振頻率受金屬納米顆粒的形狀、大小以及周圍環(huán)境的影響。歐姆損耗以及金屬顆粒表面的粗糙度會(huì)引起金屬/電介質(zhì)表面的表面等離子體激元的衰減。金屬納米結(jié)構(gòu)中的Fano共振可以利用高輻射的共振亮態(tài)激發(fā)亞輻射的共振暗態(tài),從而減少輻射損耗,得到較窄線寬的Fano共振。并且由于Fano共振對周圍介質(zhì)的折射率的改變有著較高的敏感度,因此金屬納米顆粒的Fano共振在高靈敏度折射率化學(xué)和生物傳感器的研究中也被廣泛的研究。在本文中設(shè)計(jì)了幾種可以實(shí)現(xiàn)Fano共振的金屬納米結(jié)構(gòu),通過分析其散射吸收譜線,對Fano共振的產(chǎn)生機(jī)理、相關(guān)特征進(jìn)行了詳盡的分析。主要內(nèi)容敘述如下:(1)主要介紹了表面等離子體激元的研究背景、發(fā)展現(xiàn)狀以及表面等離子體激元的基本性質(zhì);(2)介紹了表面等離子體激元共振和Fano共振的基本概念和研究現(xiàn)狀;簡單介紹了有限元法;(3)設(shè)計(jì)了簡單的半徑大小不同的雙環(huán)模型,利用模擬軟件對其散射譜線和表面電荷分布進(jìn)行了分析,結(jié)果表明雙環(huán)結(jié)構(gòu)可以支持Fano共振的產(chǎn)生;進(jìn)一步設(shè)計(jì)了可在近紅外的光譜區(qū)域產(chǎn)生Fano共振的圓環(huán)六聚體納米團(tuán)簇結(jié)構(gòu),通過其散射吸收譜線和電荷分布分析了該結(jié)構(gòu)Fano共振的產(chǎn)生原理,以及其可能的應(yīng)用,并優(yōu)化了其結(jié)構(gòu)參數(shù),結(jié)果表明該結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生線寬低至0.028eV、對比度達(dá)到86%的Fano共振曲線;(4)設(shè)計(jì)了異質(zhì)棒—同心環(huán)盤納米結(jié)構(gòu),利用模擬軟件對其散射譜線進(jìn)行了分析,結(jié)果表明,相對于同種材質(zhì)的該結(jié)構(gòu)的Fano共振,異質(zhì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了非對稱的雙重Fano共振現(xiàn)象,且其最小模式體積分別為4.3×10~(-23)8)~3和8.8×10~(-23)8)~3,均比同種材質(zhì)的該結(jié)構(gòu)減小了一個(gè)數(shù)量級(jí)。
【學(xué)位授予單位】：青島大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TB383.1;O53

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 王振林;;表面等離激元研究新進(jìn)展[J];物理學(xué)進(jìn)展;2009年03期

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本文編號(hào)：2641684