納米結構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)異的光學性能而被廣泛關注。其中,納米柱陣列依靠周期性結構來影響光的傳輸,并且具有等效折射率可調的特點,在光電器件、激光器、波導器件等領域具有很好的應用。而另一種納米結構——金屬納米顆粒具有局域表面等離激元共振效應,表現(xiàn)出可控的吸收和散射、近場增強以及對周圍環(huán)境具有敏感響應等光學性能,使其在光電器件、表面增強光譜信號(熒光增強、拉曼增強)、傳感器等眾多領域具有廣泛的應用前景。在關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注的兩個問題。從目前的進展情況來看,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環(huán)境里。這給其在實際器件的應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合結構,對復合結構的光學性能進行了系統(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的物理效應可用簡單的諧振子模型理論基礎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力場形成了一個振屬納米顆粒的表面等離激元相關的物理效應可用簡單的諧振子基礎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，金屬納米顆粒構成的聚體間偶極子的相互作用。當顆粒間的距離較遠時，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，產生等離基元晶格（Plasmon....

圖1.5當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

東南大學博士學位論文級（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....

本文編號：3947093