納微結(jié)構(gòu)材料由于具有高的比表面積以及其材料內(nèi)部和表面原子分布的變化,呈現(xiàn)出同宏觀材料完全不同的性質(zhì)行為。其中,貴金屬納微結(jié)構(gòu)材料具備奇特的表面等離子體共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)性質(zhì),當(dāng)與入射電磁波相互作用時,會導(dǎo)致局部電磁場強度的增強。SPR對納微結(jié)構(gòu)的尺寸、材質(zhì)、形貌、以及所處的電介質(zhì)環(huán)境十分敏感且具有高度可調(diào)控性。基于這種特殊的SPR性質(zhì),貴金屬納微結(jié)構(gòu)材料在傳感、光學(xué)、以及電子學(xué)等領(lǐng)域表現(xiàn)出很大的應(yīng)用價值。特別的,將納米級的間隙引入貴金屬納微結(jié)構(gòu)材料中,間隙兩邊耦合的金屬納微結(jié)構(gòu)間可引發(fā)劇烈的等離子體共振效應(yīng),同時空隙中的電磁場強度明顯加大。當(dāng)空隙達(dá)到亞10 nm數(shù)量級時,其中產(chǎn)生的超強電場可用于單分子的測定。為滿足納米科學(xué)研究和納米間隙器件的商業(yè)化發(fā)展需求,如何用更簡單、更高效、更低廉的工藝大批量制備出所需的納米間隙結(jié)構(gòu)一直是人們在努力追求的目標(biāo)。本論文基于納米切割技術(shù)制備了多種納米間隙耦合結(jié)構(gòu),并研究相應(yīng)的等離子體性質(zhì)以及潛在的相關(guān)應(yīng)用。在第二章中,我們將納米切割技術(shù)與物理氣相沉積相結(jié)合,通過改變沉積不同的貴金屬材料,實現(xiàn)同質(zhì)和異質(zhì)納米間...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    第一節(jié) 貴金屬納微結(jié)構(gòu)材料
        1.1.1 表面等離子體共振
        1.1.2 傳播型表面等離子體共振(PSPR)
        1.1.3 局域型表面等離子體共振(LSPR)
    第二節(jié) 納米間隙
        1.2.1 納米間隙結(jié)構(gòu)分類及作用原理
        1.2.2 納米間隙的物理制備方法
        1.2.3 納米間隙的化學(xué)制備方法
    第三節(jié) 納米間隙結(jié)構(gòu)的應(yīng)用
        1.3.1 在傳感領(lǐng)域的應(yīng)用
        1.3.2 在光學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用
        1.3.3 在電子學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用
    第四節(jié) 本論文的選題及設(shè)計思路
第二章 基于納米切割和物理氣相沉積的金銀異質(zhì)納米間隙耦合結(jié)構(gòu)
    第一節(jié) 引言
    第二節(jié) 實驗部分
        2.2.1 實驗材料
        2.2.2 同質(zhì)納米間隙耦合結(jié)構(gòu)的制備
        2.2.3 異質(zhì)納米間隙耦合結(jié)構(gòu)的制備
        2.2.4 時域有限差分法(FDTD)模擬
        2.2.5 表面增強拉曼光譜檢測
        2.2.6 儀器設(shè)備
    第三節(jié) 結(jié)果與討論
        2.3.1 金銀異質(zhì)納米間隙耦合結(jié)構(gòu)的制備
        2.3.2 同質(zhì)/異質(zhì)納米間隙耦合結(jié)構(gòu)的表征
        2.3.3 FDTD模擬
        2.3.4 同質(zhì)/異質(zhì)納米間隙耦合結(jié)構(gòu)用于表面增強拉曼光譜
    第四節(jié) 本章小結(jié)
第三章 基于納米切割和納米組裝的納米間隙耦合納米粒子結(jié)構(gòu)
    第一節(jié) 引言
    第二節(jié) 實驗部分
        3.2.1 實驗材料
        3.2.2 納米間隙耦合納米粒子結(jié)構(gòu)的制備
        3.2.3 時域有限差分法(FDTD)模擬
        3.2.4 表面增強拉曼光譜測試
        3.2.5 儀器設(shè)備
    第三節(jié) 結(jié)果與討論
        3.3.1 金納米間隙耦合納米粒子結(jié)構(gòu)的制備
        3.3.2 金納米粒子的表征
        3.3.3 不同形貌納米間隙耦合結(jié)構(gòu)的表征
        3.3.4 FDTD模擬
        3.3.5 不同形貌納米間隙耦合結(jié)構(gòu)的表面增強拉曼性能
    第四節(jié) 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介
攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果
致謝



本文編號：4008069