發(fā)布時間：2017-03-24 05:10

  本文關(guān)鍵詞：核殼結(jié)構(gòu)中的增強石墨烯吸收及全介電磁共振的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：得益于現(xiàn)代納米技術(shù)的不斷發(fā)展,由中心的核以及包覆在外部的殼層組成的核殼結(jié)構(gòu),作為復合納米粒子一個重要的分支,近年來引起了人們廣泛的關(guān)注。核殼納米粒子中,通常由不同的物質(zhì)組成核以及殼層,具有內(nèi)核和殼層的性能以及核殼單一組分所不具有的許多獨特的物理和化學特性,在生物醫(yī)學、化學、物理、材料學、催化等領(lǐng)域都有著重要的應(yīng)用價值。在本論文中,我們主要研究了介質(zhì)核/金屬殼層構(gòu)成的等離激元核殼結(jié)構(gòu)和全介電核殼結(jié)構(gòu)的光學特性,研究了等離激元核殼結(jié)構(gòu)在增強石墨烯吸收上的應(yīng)用,以及全介電核殼結(jié)構(gòu)在實現(xiàn)光學頻段磁共振的應(yīng)用。論文分以下兩個方面展開：首先,我們研究了介質(zhì)/金屬/石墨烯多層核殼結(jié)構(gòu)中的石墨烯的吸收特性,我們發(fā)現(xiàn)介質(zhì)/金屬等離激元核殼結(jié)構(gòu)所支持的局域表面等離激元模式可以極大增強最外層石墨烯的吸收；通過改變介質(zhì)核尺寸或者金屬層厚度,我們可以將石墨烯吸收調(diào)節(jié)到可見光到近紅外波段的任意波長處,通過同時優(yōu)化介質(zhì)核尺寸以及金屬層厚度我們還可以在任意給定波長處使石墨烯的吸收達到最大值,相比于實心金屬顆粒/石墨烯核殼結(jié)構(gòu)中石墨烯的吸收效率增強兩個數(shù)量級。其次,我們理論研究了低折射率介質(zhì)/高折射率介質(zhì)構(gòu)成的核殼結(jié)構(gòu)的光學特性,發(fā)現(xiàn)這類全介電核殼結(jié)構(gòu)可以支持光學頻段的磁共振模式；實驗上,我們利用在自支撐聚苯乙烯微球表面包裹高介電常數(shù)的材料硅,成功制備了全介電核殼結(jié)構(gòu),并觀察到與理論預測相吻合的磁共振模式的存在,其共振波長及強度可以通過調(diào)節(jié)殼層厚度和內(nèi)核尺寸來調(diào)諧,為實現(xiàn)無損耗的全介電超構(gòu)材料提供了一定的理論和實驗基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：表面等離激元 Mie散射 石墨烯 核殼結(jié)構(gòu) 磁共振
【學位授予單位】：南京大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O613.71;TB383.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-22
• §1.1 表面等離極化激元波以及局域等離激元共振10-15
• §1.1.1 平面金屬/介質(zhì)表面的SPP10-12
• §1.1.2 金屬納米顆粒的LSP12-13
• §1.1.3 雜化理論13-15
• §1.2 石墨烯材料15-16
• §1.2.1 石墨烯的結(jié)構(gòu)15
• §1.2.2 石墨烯的吸收特性15-16
• §1.3 Mie散射理論16-17
• §1.4 超結(jié)構(gòu)中的磁共振17-18
• §1.5 論文的主要內(nèi)容18-19
• 參考文獻19-22
• 第二章 多層核殼結(jié)構(gòu)增強石墨烯的吸收22-36
• §2.1 引言22-25
• §2.2 核殼結(jié)構(gòu)中共振的調(diào)諧性25-26
• §2.2.1 介質(zhì)/金屬核殼結(jié)構(gòu)中的調(diào)諧性25-26
• §2.3 金屬/石墨烯核殼結(jié)構(gòu)中石墨烯的吸收26-28
• §2.4 石墨烯在介質(zhì)/金屬/石墨烯核殼結(jié)構(gòu)中吸收增強28-33
• §2.4.1 石墨烯吸收增強的波段可調(diào)性29-32
• §2.4.2 核殼結(jié)構(gòu)中金屬層損耗對石墨烯吸收的影響32-33
• §2.5 本章小結(jié)33-34
• 參考文獻34-36
• 第三章 全介電核殼結(jié)構(gòu)增強磁共振36-50
• §3.1 引言36-40
• §3.1.1 制備全介電球的不同方法37-40
• §3.2 全介電材料單個核殼顆粒40-42
• §3.2.1 單個顆粒Mie散射理論結(jié)果41-42
• §3.3 全介電材料核殼顆粒陣列42-47
• §3.3.1 樣品的制備方法42-43
• §3.3.2 實驗樣品圖43-44
• §3.3.3 磁共振波段調(diào)諧性44-47
• §3.4 本章小結(jié)47-48
• 參考文獻48-50
• 第四章 全文總結(jié)50-51
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文51-52
• 致謝52-53

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