本文關(guān)鍵詞：基于局域等離激元的金屬光致熒光的增強與調(diào)控研究

  更多相關(guān)文章： 光致熒光 局域表面等離激元 全吸收 腔模 核殼結(jié)構(gòu) Mie散射理論

【摘要】：金屬材料中的光致熒光是一種由金屬sp帶的電子和d帶的空穴復(fù)合從而輻射光子的過程。相比于熒光分子和半導(dǎo)體量子點產(chǎn)生的熒光,金屬熒光有著如非漂白性、非閃爍性、成像的高分辨率和生物無毒性等一些獨特的特點,這使其在生物傳感、生物醫(yī)學(xué)和近場成像等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。與此同時,金屬微納結(jié)構(gòu)能夠支持局域等離激元共振模式,并在金屬微納結(jié)構(gòu)近場范圍內(nèi)產(chǎn)生極大的局域電場增強。最近,利用局域等離激元模式的局域場增強效應(yīng)來增強和調(diào)控金屬微納結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的熒光受到了極大的關(guān)注。本論文主要研究了金屬微納結(jié)構(gòu)中的局域表面等離激元模式對金屬熒光強度的增強和對熒光譜的調(diào)制作用。論文主要分以下兩個方面展開：首先,我們通過調(diào)節(jié)金屬/介質(zhì)/金屬(MIM)結(jié)構(gòu)中的介質(zhì)層厚度和上層金屬顆粒尺寸的分布,實現(xiàn)了可見光波段的寬譜全吸收,繼而研究了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的MIM的金屬熒光特性,我們發(fā)現(xiàn)金屬熒光強度與MIM結(jié)構(gòu)對可見光的吸收成正相關(guān),在全吸收條件下,MIM結(jié)構(gòu)的金屬熒光強度達到最大,是平整金膜金屬熒光強度的9倍。其次,我們研究了由介質(zhì)核與金屬殼層構(gòu)成的核殼結(jié)構(gòu)(DMCSR)中的金屬熒光特性。除了熒光強度增強以外,我們觀測到熒光譜線中出現(xiàn)一系列窄線寬的熒光峰。通過與Mie散射理論的計算對比,我們發(fā)現(xiàn)這些熒光峰是金屬熒光與DMCSR中激發(fā)的一系列等離激元腔模耦合而形成。此外,我們還發(fā)現(xiàn)通過改變DMCSR中介質(zhì)核的尺寸可以調(diào)節(jié)這些窄線寬熒光峰的位置,從而為金屬熒光譜形狀的調(diào)控提供了有效手段。
【關(guān)鍵詞】：光致熒光 局域表面等離激元 全吸收 腔模 核殼結(jié)構(gòu) Mie散射理論
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O614.123;TB383.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-21
• §1.1 局域等離激元共振的簡介10-11
• §1.2 金屬的光致熒光的產(chǎn)生機制11-12
• §1.3 局域等離激元共振對金屬熒光的影響12-19
• §1.3.1 金屬微納結(jié)構(gòu)的局域等離激元共振對金屬熒光的調(diào)控13-16
• §1.3.2 利用其它的納米結(jié)構(gòu)的局域等離激元共振調(diào)節(jié)金屬熒光16-18
• §1.3.3 研究改變金屬周圍環(huán)境因素對金屬熒光的影響18-19
• §1.4 本章小結(jié)19-20
• 參參文獻20-21
• 第二章 納米圓盤陣列的光學(xué)表征21-30
• §2.1 引言21
• §2.2 制作過程中的各種微加工技術(shù)的簡介21-23
• § 2.2.1 FIB21-22
• §2.2.2 ICP-RIE22
• §2.2.3 濺射鍍膜技術(shù)22-23
• §2.3 金納米圓盤陣列的具體制作流程23-28
• §2.4 本章小結(jié)28-29
• 參考文獻29-30
• 第三章 全吸收MIM結(jié)構(gòu)對金屬熒光的增強30-38
• §3.1 引言30-32
• §3.2 樣品的制備和測量32-33
• §3.3 全吸收MIM納米微結(jié)構(gòu)中金的熒光的分析33-36
• §3.4 本章小結(jié)36-37
• 參考文獻37-38
• 第四章 DMCSR微納結(jié)構(gòu)對金的熒光的調(diào)控38-49
• §4.1 引言38-40
• §4.2 DMCSR微結(jié)構(gòu)的制作流程和測量方法40-41
• §4.3 DMCSR微結(jié)構(gòu)的金屬熒光研究41-47
• §4.4 本章小結(jié)47-48
• 參考文獻48-49
• 第五章 全文總結(jié)49-50
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和申請的專利50-51
• 致謝51-52

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 閆銳;李亮;默江輝;崔玉興;付興昌;;SiC材料的ICP-RIE淺槽刻蝕工藝[J];半導(dǎo)體技術(shù);2014年08期

2 王振林;;表面等離激元研究新進展[J];物理學(xué)進展;2009年03期

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本文編號：994001