發(fā)布時間：2021-06-25 17:33

　　從古至今,貴金屬（金、銀等）由于其特有的穩(wěn)定性及美麗的色澤,就從未離開過人們的視線。隨著我們對原子世界的深入探知,當貴金屬材料尺寸縮小至微米甚至納米級別時,能觀察到許多獨特而有趣的現(xiàn)象。如納米顆粒中的局域表面等離子體共振（LSPR）效應,即金屬表面自由電子氣與電磁波耦合后發(fā)生集體振蕩的一種現(xiàn)象。研究表明,LSPR誘導的散射效應、近場增強效應及電荷、能量轉(zhuǎn)移效應,在太陽能電池和表面增強拉曼及熒光光譜等光學元件中表現(xiàn)出巨大的應用潛力。上述應用中引入LSPR效應的一般做法為,將制備不同形貌的納米顆粒均勻分散后轉(zhuǎn)移涂布到相應的功能層或基底上。考慮到納米顆粒的制備工藝,目前,絕大多數(shù)LSPR應用均基于固體基材上,如玻璃、石英片或硅片等。而隨著科技的進步,人們對便捷物質(zhì)生活的需求與日俱增,設備柔性化、透明化的覆蓋領域越來越廣,光伏器件及光譜增強等設備的柔性化必然是未來發(fā)展趨勢。因此,如何有效地將納米顆粒與柔性基底結(jié)合,使其LSPR應用效率最大化存在挑戰(zhàn)。如果僅僅將納米顆粒分散液涂布至柔性基底上,雖有一定的效果,但納米顆粒與柔性基底之間的粘附力差,顆粒的穩(wěn)定性及樣品的重復性得不到保證。而將納米顆粒分... 

【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：130 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

金屬/空氣接觸面處LSPR的品質(zhì)因數(shù)Q，Q越高表示衰減越小，等離子體共振越強

圖 1 11 表面增強熒光簡化圖此時，可以認為非輻射衰減率（knr）不受金屬納米結(jié)構(gòu)存在而影響。由于 LSPR是導帶電子的集體振蕩，在其附近產(chǎn)生強烈的局域電磁場，并呈指數(shù)衰減，與熒光團耦合后可以提高其吸收和發(fā)射量子效率[66, 68-70]。表面平均近場強度增強值可以表示為:loc0EEE 即在局域范圍內(nèi)產(chǎn)生新的激發(fā)功率20E P此外，納米結(jié)構(gòu)的局域場會增加熒光團的輻射衰減率（kr）。所有實驗結(jié)果都表明，在納米結(jié)構(gòu)的近場中，熒光強度增強伴隨著與熒光團的壽命減少。后者可以產(chǎn)生新的量子產(chǎn)率 Qloc，并且熒光團熒光增強

LSPR 增強拉曼散射進展 提供分子的獨特振動光譜即拉曼指紋，并且不需要標簽或其過光譜移動推斷出分子的存在，還能根據(jù)光譜指紋直接識別S 是一種直接且靈敏的技術(shù)，在過去幾十年中它的應用研究由于 SERS 的靈敏度極度依賴于電場的增強效率，所以 SER制備具有可重復且增強效應可控的納米結(jié)構(gòu)[82-84]。不同物理和組成）用于 SERS 增強的納米粒子被設計和制備[85-87]。例如ayed 等人[88]制備了直徑為~20 nm 且長度不同納米棒（NanorAg NRs 拉曼增強強度比 Au NRs 更有效，其中 Ag NRs 的 EFu NRs的EF值為0.3至2.2×1012。這歸因于在DDA模擬中觀察更高等離子


本文編號：3249633