本文關(guān)鍵詞：銀納米線表面等離子體激元的調(diào)控及抑制熒光閃爍的應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 銀納米線 表面等離子體激元 耦合效率 量子點 閃爍

【摘要】：貴金屬表面等離子體激元,由于可以突破傳統(tǒng)光束的衍射極限,在多個領(lǐng)域有著新穎的應(yīng)用,如增強拉曼散射,生物標(biāo)記與檢測,表面等離子體激光器等等,近年來引起了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。其中,銀納米線表面等離子體激元由于獨特的結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)吸引了更多的眼球。由于激發(fā)條件要求高,傳輸損耗較常見的光信息傳輸方式要大,因此人們對于表面等離子體激元的調(diào)控及應(yīng)用手段還不成熟,總的來說,銀納米線表面等離子體激元的研究還處于初級階段,還需要更多的理論與實驗的研究。據(jù)此,本文對銀納米線表面等離子體激元進行了實驗結(jié)合理論的研究,旨在探索銀納米線表面等離子體激元的微觀調(diào)控以及應(yīng)用,主要的研究內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)采用有限元分析法研究了周圍介電環(huán)境對銀納米線表面等離子體激元的能量局域,能量熱點,傳播長度和耦合距離的影響。研究發(fā)現(xiàn),均勻介電環(huán)境中的銀納米線表面等離子體激元能量分布均勻,高介電環(huán)境下,能量局域強而傳播長度短;非均勻的介電環(huán)境下,表面等離子體激元會產(chǎn)生能量熱點,并且這些熱點分布在折射率大的材料和納米線的交界面上。此外,介電環(huán)境無論均勻與否都影響雙根納米線的耦合距離。(2)設(shè)計并搭建激光-光纖耦合光路,用熔融拉錐法制備光纖錐,近場激發(fā)實現(xiàn)銀納米線表面等離子體波導(dǎo)。通過改變納米線與光纖錐的角度,研究了氧化銦錫表面上銀納米線表面等離子體導(dǎo)光耦合效率與激發(fā)角度的依賴關(guān)系。實驗結(jié)果表明,當(dāng)光纖錐與納米線之間的夾角為0°時,激發(fā)光與銀納米線表面等離子體激元的耦合效率最高,當(dāng)光纖錐與納米線之間的夾角為90°時,耦合效率最低。(3)設(shè)計并搭建共聚焦顯微成像系統(tǒng),研究銀納米線表面等離子體激元對量子點熒光的影響,并比較了CdSe/ZnS量子點熒光的閃爍行為在玻璃片、單根銀納米線和雙根銀納米線上的區(qū)別。實驗發(fā)現(xiàn),單根銀納米線與雙根銀納米線的存在對CdSe/Zn S量子點閃爍現(xiàn)象都有抑制作用,且雙根銀納米線相比于單根銀納米線,抑制效果更強。我們把雙根銀納米線的這種行為歸結(jié)為雙根納米線之間的能量熱點提供的多余熱電子對納米晶非輻射中心的占據(jù)。實驗還觀察到表面等離子體激元增強熒光強度的現(xiàn)象。該實驗結(jié)果提供了一種通過表面等離子體激元的電場熱點來抑制量子點閃爍的方法。
【關(guān)鍵詞】：銀納米線 表面等離子體激元 耦合效率 量子點 閃爍
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O614.122;TB383.1
【目錄】：

• 摘要5-7
• abstract7-11
• 第一章 緒論11-22
• 1.1 引言11-12
• 1.2 表面等離子體激元簡介12-14
• 1.2.1 表面等離子體激元的概念和性質(zhì)12-13
• 1.2.2 表面等離子體激元的激發(fā)13-14
• 1.3 銀金屬納米線14-15
• 1.3.1 金屬納米材料14-15
• 1.3.2 銀納米線簡介15
• 1.4 銀納米線表面等離子體激元的研究意義和現(xiàn)狀15-20
• 1.5 本課題主要研究的內(nèi)容20-22
• 第二章 周圍介電環(huán)境對銀納米線表面等離子體特性的影響22-30
• 2.1 引言22-23
• 2.2 研究方法23-24
• 2.3 研究結(jié)果分析與討論24-29
• 2.3.1 均勻介電環(huán)境對于SPP能量局域性的影響24-25
• 2.3.2 非均勻介電環(huán)境對SPP能量分布和熱點位置的影響25-27
• 2.3.3 均勻介電環(huán)境對雙根納米線SPP耦合的影響27-28
• 2.3.4 非周圍介質(zhì)環(huán)境對雙根銀納米線SPP耦合的影響28-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第三章 銀納米線表面等離子體激元導(dǎo)光的實驗研究30-46
• 3.1 引言30
• 3.2 銀納米線的制備30-36
• 3.2.1 制備方法30-32
• 3.2.2 氯離子濃度對銀納米線形貌的影響32-34
• 3.2.3 反應(yīng)溫度對銀納米線形貌的影響34-35
• 3.2.4 最佳銀納米線TEM形貌35-36
• 3.3 表面等離子體激元導(dǎo)光的光路設(shè)計和搭建36-40
• 3.3.1 光路的設(shè)計與搭建36-37
• 3.3.2 熔融法燒制光纖錐（近場激發(fā)SPP）37-40
• 3.4 表面等離子體激元導(dǎo)光的實驗研究40-44
• 3.4.1 實驗?zāi)康暮鸵饬x40
• 3.4.2 實驗現(xiàn)象觀察與分析40-43
• 3.4.3 實驗結(jié)果與討論43-44
• 3.5 本章小結(jié)44-46
• 第四章 銀納米線SPP耦合量子點熒光的實驗研究46-55
• 4.1 引言46-47
• 4.2 實驗方法47-49
• 4.2.1 實驗樣品準(zhǔn)備47
• 4.2.2 實驗光路設(shè)計與搭建47-49
• 4.3 實驗現(xiàn)象和分析49-54
• 4.3.1 銀納米線SPP抑制熒光閃爍現(xiàn)象的實驗觀察49-50
• 4.3.2 實驗數(shù)據(jù)擬合分析50-53
• 4.3.3 雙根線的更強抑制閃爍的機理53-54
• 4.4 本章小結(jié)54-55
• 第五章 總結(jié)與展望55-57
• 5.1 總結(jié)55-56
• 5.2 展望56-57
• 參考文獻(xiàn)57-64
• 致謝64-65
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文65

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本文編號：792074