表面等離激元是在入射光的驅(qū)動(dòng)下金屬納米結(jié)構(gòu)中的自由電子相對(duì)于金屬核集體振蕩的一種行為,并能夠使金屬納米結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出一系列新的光學(xué)性質(zhì),如可見(jiàn)光的選擇性吸收和散射、局域電磁場(chǎng)增強(qiáng)以及能將電磁波的能量局域到亞波長(zhǎng)范圍等。自2010年,基于等離子體衰減產(chǎn)生熱電子驅(qū)動(dòng)表面化學(xué)反應(yīng)被發(fā)現(xiàn)以來(lái)引起了科研工作者極大的關(guān)注。同時(shí)鑒于表面增強(qiáng)拉曼散射（SERS）效應(yīng)能夠有效提供分子的指紋信息以及高靈敏性檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn),該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)成功的被應(yīng)用于化學(xué)反應(yīng)實(shí)時(shí)檢測(cè)。后來(lái)經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)等離子體衰減產(chǎn)生的熱電子在表面催化反應(yīng)中起關(guān)鍵作用,但是電子的轉(zhuǎn)移效率往往不會(huì)超過(guò)1%,而這從本質(zhì)上影響了化學(xué)反應(yīng)的效率和產(chǎn)率。因此,如何提高電子的轉(zhuǎn)移效率成為了提高化學(xué)反應(yīng)效率的關(guān)鍵因素所在,同時(shí)這也成為了目前等離激元驅(qū)動(dòng)化學(xué)反應(yīng)所面臨的一大難題。隨著人們不斷深入的探索,等離激元-激子耦合共同驅(qū)動(dòng)催化反應(yīng)的設(shè)想引起了科研工作者的極大的興趣,基于這樣的設(shè)想,很多的金屬納米結(jié)構(gòu)與半導(dǎo)體復(fù)合結(jié)構(gòu)的材料被制備,并且也已經(jīng)很成功地被應(yīng)用到了催化反應(yīng)的領(lǐng)域當(dāng)中。近年來(lái),等離激元與激子的耦合相互作用以及對(duì)于等離激元-激子-光子三者間的轉(zhuǎn)化效率在理論與... 

【文章來(lái)源】：山東師范大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：62 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

局域表面等離激元在金屬納米顆粒表面產(chǎn)生的示意圖

當(dāng)具有特定波長(zhǎng)的入射光照射到金屬納米顆粒表面時(shí)，此時(shí)其中的自由電納米顆粒為中心集體往復(fù)振蕩，鑒于該種振蕩模式僅限于顆粒表面附近，所以由電子的往復(fù)振蕩模式被稱為局域表面等離激元（Local surface plasmons, LS1.1 給出了局域表面等離激元在金屬納米顆粒表面產(chǎn)生的示意圖。假設(shè)金屬納米顆粒的半徑為a(a λ)處于電場(chǎng)強(qiáng)度為 E 的均勻靜電場(chǎng)中時(shí)此時(shí)0E = E rcosθ ,金屬納米顆粒的內(nèi)部和外部的電場(chǎng)強(qiáng)度分別用 Ein和 Eout表部電勢(shì)用 ( )inΦ r,θ 和 ( )outΦ r,θ 表示。( )inE = - Φ r,θ， ( )out outE = - Φ r,θ ,( )2in Φ = 0 r < a ,( )2out Φ = 0 r > a ,(1.6該體系滿足的邊界條件是內(nèi)、外部電勢(shì)相等,在 r=a 的情況下 ( ) in Φ r,θ =inout,r r = ε為金屬納米顆粒的介電常數(shù)，εm為周圍介質(zhì)的介電常數(shù)。

山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文模式。而這種情況下，取而代之使用的應(yīng)該是修正的g-wavelength approximation, MLWA）即correct3 2aa = ,2 1 a1- ik - k3 a 4π模型能夠完美的解釋金屬粒子表面等離激元共振峰的位置的紅移現(xiàn)象。表面等離激元的特性及應(yīng)用提到在共振激發(fā)的情況下，等離子體金屬晶體與入射光發(fā)生之，局域表面等離激元共振效應(yīng)給予了金屬納米晶體更強(qiáng)的


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