納米結(jié)構(gòu)由于能夠在納米尺度上控制光的輻射及傳輸,具有塊體材料所不具備的許多優(yōu)異的光學(xué)性能而被廣泛關(guān)注。其中,納米柱陣列依靠周期性結(jié)構(gòu)來影響光的傳輸,并且具有等效折射率可調(diào)的特點,在光電器件、激光器、波導(dǎo)器件等領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用。而另一種納米結(jié)構(gòu)——金屬納米顆粒具有局域表面等離激元共振效應(yīng),表現(xiàn)出可控的吸收和散射、近場增強以及對周圍環(huán)境具有敏感響應(yīng)等光學(xué)性能,使其在光電器件、表面增強光譜信號(熒光增強、拉曼增強)、傳感器等眾多領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。在關(guān)于金屬納米顆粒及納米柱陣列的研究中,反射和透射是被廣泛關(guān)注的兩個問題。從目前的進(jìn)展情況來看,金屬納米顆粒的減反射作用在一些特定的波段表現(xiàn)較好,在其它波段的反射仍較高。納米柱陣列雖然可以在較寬波段降低表面反射,但降低的幅度仍然不夠讓人滿意。在透射方面,金屬納米顆粒陣列在一個特定波長出現(xiàn)的等離激元晶格共振現(xiàn)象會帶來一個尖銳的透射低谷,但實現(xiàn)的條件是金屬納米顆粒陣列最好處在一個均勻的介質(zhì)環(huán)境里。這給其在實際器件的應(yīng)用中帶來了較大的困難。針對以上兩個問題,論文提出了一種金屬納米顆粒與納米柱陣列復(fù)合結(jié)構(gòu),對復(fù)合結(jié)構(gòu)的光學(xué)性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,對影響...

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圖1.1金屬納米顆粒在外界電場下的電子振蕩示意圖

圖1.1金屬納米顆粒在外界電場下的電子振蕩示意圖上述的描述中，金屬納米顆粒中偏移的電子和恢復(fù)力場形成了一個振蕩器與金屬納米顆粒的表面等離激元相關(guān)的物理效應(yīng)可用簡單的諧振子模型理論基礎(chǔ)顆粒的尺寸比入射波長小得多時，金屬納米顆粒與外界電磁場的相互作用準(zhǔn)靜態(tài)近似法分析[13,22....

圖1.2放置在靜電場中的金屬納米球

金屬納米顆粒中偏移的電子和恢復(fù)力場形成了一個振屬納米顆粒的表面等離激元相關(guān)的物理效應(yīng)可用簡單的諧振子基礎(chǔ)的尺寸比入射波長小得多時，金屬納米顆粒與外界電磁場的相態(tài)近似法分析[13,22]。在這種條件下，可近似將激發(fā)場看作均勻遲的電場。近似中最簡單的模型是球形金屬納米顆粒：一個介電函....

圖1.4電場方向分別平行（a）和垂直（b）于金屬納米顆粒二聚體長軸時，金屬納米顆粒構(gòu)成的二聚體間偶極子的相互作用

1.4電場方向分別平行（a）和垂直（b）于金屬納米顆粒二聚體長軸時，金屬納米顆粒構(gòu)成的聚體間偶極子的相互作用。當(dāng)顆粒間的距離較遠(yuǎn)時，LSP激發(fā)下顆粒間的近場耦合很快減弱，幾乎可以忽略時，單顆粒的LSP振蕩可以與周期陣列的衍射波發(fā)生相互作用，產(chǎn)生等離基元晶格（Plasmon....

圖1.5當(dāng)入射光為垂直照射時，均勻空氣中周期性排列的金屬納米顆粒陣列在不同入射波長下的衍

東南大學(xué)博士學(xué)位論文級（即m0）衍射波垂直顆粒陣列所在的平面方向傳播。當(dāng)D時，零級衍射波的傳播方向仍然是垂直的，但一級衍射波沿與水平方向成一定角度的方向傳播。當(dāng)D時，一級衍射波消失（即不滿足光柵方程1.8），只存在零級衍射波（沿垂直方向）。除了衍射波的傳播....

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