表面等離激元是光場與金屬納米結(jié)構(gòu)發(fā)生相互作用產(chǎn)生的沿其表面?zhèn)鞑サ碾姶挪ā１砻娴入x激元由于能夠展現(xiàn)出獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì),像對光場的選擇性吸收、散射、放大、調(diào)控等等,因此在數(shù)據(jù)存儲、生物醫(yī)學(xué)、波導(dǎo)、表面增強(qiáng)光譜學(xué)以及負(fù)折射材料等方面具有廣泛的應(yīng)用價值。最近幾年,隨著納米材料加工技術(shù)的不斷成熟,人們在理論和實驗上對不同結(jié)構(gòu)的貴金屬納米顆粒以及納米復(fù)合結(jié)構(gòu)的光學(xué)特性進(jìn)行了大量的研究,研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)改變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中的物理參量時能夠調(diào)節(jié)納米結(jié)構(gòu)表面等離激元間的耦合,進(jìn)而實現(xiàn)對光場的操控。本文基于有限元法,主要對以下兩個納米結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的光學(xué)特性進(jìn)行研究。1.銀納米缺口環(huán)與銀板所構(gòu)成的納米復(fù)合結(jié)構(gòu)的表面等離激元共振特性:我們所研究的納米三聚體結(jié)構(gòu)由一個納米缺口環(huán)和兩個銀板所組成,兩塊銀納米板相對放置,緊靠在缺口環(huán)的兩個端口。這一結(jié)構(gòu)類似于一個L-C電路,其中兩個銀納米板相當(dāng)于一個電容,而開口環(huán)類似于一個電感線圈。在光場的激發(fā)下,通過調(diào)節(jié)板的結(jié)構(gòu)尺寸,能夠?qū)崿F(xiàn)對共振吸收峰位置、線寬和強(qiáng)度的調(diào)控,這將有利于表面等離激元在表面增強(qiáng)拉曼光譜學(xué)中的應(yīng)用。兩個銀納米板間隙處的電場增強(qiáng)與電容有關(guān),這樣通過改變結(jié)構(gòu)的電容就可以實現(xiàn)...

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 等離激元光子學(xué)的研究背景
    1.2 表面等離激元的基本原理
        1.2.1 傳導(dǎo)表面等離激元
        1.2.2 局域表面等離激元
        1.2.3 表面等離激元的應(yīng)用
    1.3 表面等離激元的數(shù)值算法
    1.4 本論文的研究內(nèi)容
第2章 表面等離激元的耦合及其光學(xué)特性
    2.1 等離激元雜化理論
    2.2 Fano共振
        2.2.1 Fano共振的研究背景和原理
        2.2.2 激發(fā)Fano共振的納米結(jié)構(gòu)體系
    2.3 等離激元誘導(dǎo)透明
        2.3.1 電磁誘導(dǎo)透明(EIT)
        2.3.2 等離激元誘導(dǎo)透明(PIT)機(jī)理
    2.4 本章小結(jié)
第3章 銀納米缺口環(huán)與銀板所構(gòu)成的納米復(fù)合結(jié)構(gòu)的表面等離激元共振研究
    3.1 引言
    3.2 銀納米二聚體的結(jié)構(gòu)設(shè)計及其光學(xué)特性
        3.2.1 銀納米二聚體的結(jié)構(gòu)設(shè)計
        3.2.2 缺口環(huán)與銀板所組成的二聚體堆成放置時的光學(xué)特性
        3.2.3 銀板偏置時二聚體的光學(xué)特性
        3.2.4 兩塊相同納米板間的耦合共振
    3.3 銀納米三聚體的結(jié)構(gòu)設(shè)計及其光學(xué)特性
        3.3.1 銀納米三聚體的結(jié)構(gòu)設(shè)計
        3.3.2 三聚體的耦合共振
        3.3.3 三聚體共振特性與耦合間距的關(guān)系
        3.3.4 銀納米板寬度b的變化對吸收譜的影響
        3.3.5 銀納米板長度a的變化對吸收譜的影響
    3.4 本章小結(jié)
第4章 銀納米棒四聚體的法諾(Fano)共振和線寬壓縮
    4.1 引言
    4.2 單一銀納米棒的偶極共振
    4.3 銀納米棒二聚體的共振特性
    4.4 銀納米四聚體的結(jié)構(gòu)設(shè)計和數(shù)值模擬
    4.5 結(jié)果和討論
        4.5.1 SNQM的法諾共振現(xiàn)象
        4.5.2 SNQM的法諾共振調(diào)制
    4.6 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間科研成果



本文編號：4012731