貴金屬納米材料具有許多不同于宏觀材料的物理及化學(xué)性質(zhì),在傳感器、電子器件、生物醫(yī)療、光學(xué)、納米催化等方面均有著廣泛的應(yīng)用前景。金屬表面的自由電子在外界電磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生的局域表面等離子體共振效應(yīng)作為納米顆粒光學(xué)性質(zhì)的理論基礎(chǔ),使貴金屬尤其是金、銀納米材料具有多方面的光學(xué)應(yīng)用,其中將大面積納米結(jié)構(gòu)整合到柔性基底上得到柔性等離子體對(duì)制備柔性光學(xué)器件具有重要的指導(dǎo)意義。本論文依次討論了貴金屬及貴金屬納米顆粒的光學(xué)特性、表面等離子激元的基本理論,并完成了以下工作:首先介紹了時(shí)域有限差分算法的基本原理,同時(shí)利用這種數(shù)值仿真方法對(duì)單個(gè)金納米球、金納米棒及金納米立方的局域表面增強(qiáng)和對(duì)入射光的散射性質(zhì)進(jìn)行了定性計(jì)算,并驗(yàn)證了仿真結(jié)果與理論模型是相吻合的。接著對(duì)雙金納米粒子體系進(jìn)行模擬,探究了間距和組裝方式對(duì)不同形狀納米結(jié)構(gòu)光學(xué)性質(zhì)及電場(chǎng)分布的影響,并將其作為研究應(yīng)變控制等離子體效應(yīng)的理論基礎(chǔ)。不同類型的金納米結(jié)構(gòu)可以整合到柔性基底上,用于制備柔性光學(xué)納米薄膜,通過應(yīng)變誘導(dǎo)控制納米顆粒之間的距離,進(jìn)而利用三維時(shí)域有限差分的方法建立外力可調(diào)控的柔性納米結(jié)構(gòu)等離子體效應(yīng)和表面增強(qiáng)拉曼的物理增強(qiáng)因子變化模型。隨...

【文章頁(yè)數(shù)】：88 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景介紹
    1.2 貴金屬納米粒子光學(xué)性質(zhì)
        1.2.1 納米材料簡(jiǎn)介
        1.2.2 局域表面等離子體共振效應(yīng)
        1.2.3 貴金屬納米材料在光學(xué)方面應(yīng)用
    1.3 表面增強(qiáng)拉曼散射效應(yīng)簡(jiǎn)介
        1.3.1 表面增強(qiáng)拉曼效應(yīng)機(jī)理
        1.3.2 貴金屬納米結(jié)構(gòu)在表面增強(qiáng)拉曼中的應(yīng)用
    1.4 柔性等離子體調(diào)控的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 柔性等離子體效應(yīng)調(diào)控機(jī)理
        1.4.2 柔性等離子體納米結(jié)構(gòu)調(diào)控研究進(jìn)展
    1.5 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 貴金屬納米結(jié)構(gòu)光學(xué)基本原理
    2.1 貴金屬納米結(jié)構(gòu)光學(xué)理論模型
        2.1.1 Drude模型
        2.1.2 洛倫茲模型
        2.1.3 Debye模型
    2.2 貴金屬納米結(jié)構(gòu)光學(xué)特性
    2.3 表面等離子激元的理論基礎(chǔ)
    2.4 貴金屬納米結(jié)構(gòu)光學(xué)數(shù)值仿真方法
        2.4.1 有限元算法
        2.4.2 離散偶極近似算法
        2.4.3 時(shí)域有限差分算法
    2.5 本章小結(jié)
第3章 單納米粒子表面等離子體光學(xué)特性研究
    3.1 引言
    3.2 單納米球表面等離子體的光學(xué)特性
        3.2.1 米氏散射理論
        3.2.2 單納米球光學(xué)特性的數(shù)值仿真研究
    3.3 單納米棒表面等離子體的光學(xué)特性
        3.3.1 甘氏散射理論
        3.3.2 單納米棒光學(xué)特性的數(shù)值仿真研究
    3.4 單納米立方表面等離子體光學(xué)特性的數(shù)值仿真研究
    3.5 本章小結(jié)
第4章 不同納米結(jié)構(gòu)表面等離子體耦合效應(yīng)光學(xué)特性研究
    4.1 引言
    4.2 等離子體耦合效應(yīng)簡(jiǎn)介
    4.3 球形納米結(jié)構(gòu)等離子體共振耦合光學(xué)特性數(shù)值仿真研究
    4.4 棒狀納米結(jié)構(gòu)等離子體共振耦合光學(xué)特性數(shù)值仿真研究
        4.4.1 雙納米棒的S-S結(jié)構(gòu)
        4.4.2 雙納米棒的E-E結(jié)構(gòu)
    4.5 立方體納米結(jié)構(gòu)等離子體共振耦合光學(xué)特性數(shù)值仿真研究
        4.5.1 雙納米立方的F-F結(jié)構(gòu)
        4.5.2 雙納米立方的E-E結(jié)構(gòu)
    4.6 本章小結(jié)
第5章 應(yīng)變誘導(dǎo)調(diào)控柔性等離子體效應(yīng)光學(xué)特性研究
    5.1 引言
    5.2 應(yīng)變誘導(dǎo)調(diào)控等離子體效應(yīng)基本原理
    5.3 應(yīng)變調(diào)控柔性納米結(jié)構(gòu)表面等離子體的光學(xué)性能
        5.3.1 各向同性納米結(jié)構(gòu)應(yīng)變誘導(dǎo)調(diào)控光學(xué)特性的數(shù)值仿真研究
        5.3.2 各向異性納米結(jié)構(gòu)應(yīng)變誘導(dǎo)調(diào)控光學(xué)特性的數(shù)值仿真研究
    5.4 應(yīng)變調(diào)控柔性納米結(jié)構(gòu)的SERS活性研究
        5.4.1 各向同性柔性納米結(jié)構(gòu)應(yīng)變調(diào)控SERS活性的數(shù)值仿真研究
        5.4.2 各向異性柔性納米結(jié)構(gòu)應(yīng)變調(diào)控SERS活性的數(shù)值仿真研究
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3826436