當(dāng)金屬納米顆粒與光作用時(shí)會(huì)出現(xiàn)表面等離子體振蕩效應(yīng),使得粒子表面的局部電磁場(chǎng)大大增強(qiáng)。增強(qiáng)的局部電場(chǎng)使貴金屬納米粒子產(chǎn)生增強(qiáng)的光散射和光吸收,導(dǎo)致顆粒出現(xiàn)強(qiáng)的吸收峰。因此金屬納米粒子具有與相應(yīng)體材料不同的光學(xué)、非線性光學(xué)效應(yīng)。這些獨(dú)特的光、電、熱性能和催化活性等特性,使它在納米光子學(xué)和生物醫(yī)療領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。與其他金屬納米材料相比,金、銀納米材料的表面等離子體共振吸收峰在可見光范圍,所以圍繞金銀納米材料開展的研究較多。本文主要工作如下:介紹了基于Maxwell方程組的電磁場(chǎng)仿真和FDTD的計(jì)算方法,對(duì)軟件應(yīng)用中的數(shù)值設(shè)置、光源、邊界條件、及網(wǎng)格選取進(jìn)行了說明。對(duì)金銀納米球粒子的光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究。通過改變尺寸、結(jié)構(gòu)及周圍介質(zhì)折射率,得到金銀納米球的光學(xué)性質(zhì)。發(fā)現(xiàn)在小尺寸和大尺寸時(shí),金銀納米球的吸收峰峰位變化規(guī)律不同。還對(duì)二聚體Ag納米粒子進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)納米球間的耦合作用對(duì)其共振峰具有顯著的影響。對(duì)金銀納米棒的光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究。具體研究了納米棒的尺寸、長短徑比、及周圍介質(zhì)折射率對(duì)其光譜的影響。研究發(fā)現(xiàn),在金納米棒中存在兩個(gè)等離子體共振峰,分別對(duì)應(yīng)于自由電子沿納米棒長軸方向和垂直于長... 

【文章來源】：黑龍江大學(xué)黑龍江省

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 納米材料
    1.2 金屬納米材料
    1.3 金銀納米材料光學(xué)性質(zhì)的研究現(xiàn)狀
    1.4 論文研究的目的和主要內(nèi)容
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究內(nèi)容
第2章 金屬納米材料的表面等離激元特性
    2.1 表面等離子體效應(yīng)
    2.2 麥克斯韋方程組
    2.3 時(shí)域有限差分計(jì)算法
    2.4 軟件應(yīng)用
    2.5 本章小結(jié)
第3章 金銀納米球光學(xué)性質(zhì)研究
    3.1 單體金銀納米球光學(xué)性質(zhì)
        3.1.1 尺寸對(duì)單體金銀納米球光學(xué)性質(zhì)的影響
        3.1.2 周圍介質(zhì)對(duì)單體金銀納米球光學(xué)性質(zhì)的影響
    3.2 二聚體銀納米球光學(xué)性質(zhì)
    3.3 實(shí)驗(yàn)與仿真結(jié)果對(duì)比
    3.4 本章小結(jié)
第4章 金銀納米棒光學(xué)性質(zhì)研究
    4.1 縱橫比對(duì)金銀納米棒光學(xué)性質(zhì)的影響
        4.1.1 縱橫比對(duì)單體金銀納米棒光學(xué)性質(zhì)的影響
        4.1.2 縱橫比對(duì)二聚體金銀納米棒光學(xué)性質(zhì)的影響
    4.2 周圍介質(zhì)對(duì)金銀納米棒光學(xué)性質(zhì)的影響
        4.2.1 周圍介質(zhì)對(duì)單體金銀納米棒光學(xué)性質(zhì)的影響
        4.2.2 周圍介質(zhì)對(duì)二聚體金銀納米棒光學(xué)性質(zhì)的影響
    4.3 實(shí)驗(yàn)與仿真結(jié)果對(duì)比
    4.4 本章小結(jié)
第5章 金銀納米三角片光學(xué)性質(zhì)研究
    5.1 單體金銀三角片的光學(xué)性質(zhì)
        5.1.1 邊長對(duì)單體金銀三角片的光學(xué)性質(zhì)的影響
        5.1.2 周圍介質(zhì)對(duì)單體金三角片的光學(xué)性質(zhì)的影響
    5.2 蝶形金三角片的光學(xué)性質(zhì)
    5.3 實(shí)驗(yàn)與仿真結(jié)果對(duì)比
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]FDTD模擬金海膽結(jié)構(gòu)的局域等離子體共振[J]. 田翠鋒,劉紅梅,王萍,孫祝.  山西大同大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(06)
[2]局域表面等離激元[J]. 邵磊,阮琦鋒,王建方,林海青.  物理. 2014(05)
[3]基于FDTD的三角形銀納米顆粒陣列等離子共振吸收特性的模擬[J]. 梅菲,楊治杰,許磊,徐進(jìn)霞,陳志強(qiáng).  華北水利水電學(xué)院學(xué)報(bào). 2012(03)
[4]表面等離激元研究新進(jìn)展[J]. 王振林.  物理學(xué)進(jìn)展. 2009(03)
[5]金納米球殼光學(xué)吸收的Mie理論分析[J]. 吳大建,劉曉峻.  物理學(xué)報(bào). 2008(08)

博士論文
[1]金納米顆粒有序結(jié)構(gòu)的界面自組裝及其電磁場(chǎng)耦合增強(qiáng)研究[D]. 劉迪龍.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[2]Ag（Au）納米顆粒三維陣列結(jié)構(gòu)的SERS性能研究[D]. 王明利.燕山大學(xué) 2014
[3]幾種納米結(jié)構(gòu)表面等離子體激元光頻特性研究[D]. 王喬.大連理工大學(xué) 2013
[4]貴金屬納米結(jié)構(gòu)的光學(xué)特性和利用表面等離子體增強(qiáng)光學(xué)效應(yīng)的研究[D]. 王麗.浙江大學(xué) 2011

碩士論文
[1]貴金屬納米顆粒陣列的雙光子誘導(dǎo)熒光特性研究[D]. 劉司洋.華中科技大學(xué) 2014
[2]貴金屬納米粒子光學(xué)性質(zhì)的研究[D]. 菅曉光.吉林大學(xué) 2011
[3]金微納米結(jié)構(gòu)表面等離子體效應(yīng)研究[D]. 范曉萌.江蘇大學(xué) 2010
[4]金屬納米顆粒的形狀對(duì)表面等離子體共振特性的調(diào)制研究[D]. 張妹景.電子科技大學(xué) 2010
[5]周期性貴金屬納米顆粒陣列的制備及其光學(xué)性質(zhì)的研究[D]. 王凱.華中科技大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3194191