發(fā)布時間：2017-10-28 13:06

  本文關(guān)鍵詞：磁光顆粒介質(zhì)的表面等離激元共振效應(yīng)

  更多相關(guān)文章： 磁光效應(yīng) 局域表面等離激元 光子晶體 米散射

【摘要】：磁場或磁矩對光與物質(zhì)的相互作用的影響,如對光的反射、折射、偏振面、相位等的影響,稱為磁光效應(yīng)。傳統(tǒng)的磁光效應(yīng)主要針對均勻介質(zhì),但是隨著技術(shù)的發(fā)展,由磁光顆粒組成的光子晶體越來越受到人們關(guān)注,研究并發(fā)現(xiàn)各種結(jié)構(gòu)的手征性邊緣模。而磁光顆粒的局域表面等離激元共振(Localized Surface Plasmon Resonance,簡稱為LSPR)為二維光子晶體的手征性邊緣模的生成提供了新的機制,基于此制成的單向波導(dǎo)具有磁可調(diào)性、對顆粒排列無序度的低敏感性等明顯的優(yōu)勢,為光子晶體的應(yīng)用開辟了新天地。本文第一章主要講述了磁光效應(yīng)、等離激元共振效應(yīng)的發(fā)展和研究,以及磁光顆粒的表面等離激元共振效應(yīng)。第二、三章介紹了本文的研究工作和成果,主要內(nèi)容如下:(1)依據(jù)米散射理論,對單個磁光顆粒的局域表面等離激元共振效應(yīng)進行了詳細的散射特征分析,得到柱狀磁光顆粒發(fā)生LSPR效應(yīng)的條件以及場特征。對比普通顆粒,LSPR條件發(fā)生了分裂,這種分裂不僅存在于?n階與-n階的共振峰之間,也存在于不同n階的共振峰之間,并且與磁光Voigt系數(shù)相關(guān)。同時,顆粒的近場和遠場同時發(fā)生共振,并且在近場區(qū)產(chǎn)生切向能流和能量環(huán)流。通過計算得出,顆粒尺寸的增大,會導(dǎo)致LSPR效應(yīng)的變化,比如共振頻率的移動,共振峰的展寬,高階共振模的貢獻,并解釋了理論和實驗的偏離。(2)基于上述單個磁光顆粒的LSPR效應(yīng),推廣至由磁光顆粒組成的光子晶體,用人工疇壁代替常見的線缺陷,研究LSPR效應(yīng)對磁光光子晶體的影響。此光子晶體由鐵氧體圓柱周期排列而成的二維正方晶格。通過提出突破長波長近似的有效介質(zhì)理論,理論推導(dǎo)了單向疇壁模形成的條件;在數(shù)值模擬部分,通過能帶和穿透深度的計算、透射譜分析,進一步解釋了實驗中發(fā)現(xiàn)基于局域表面等離激元-手征性邊緣模(Localized Surface Plasmon-Chiral Edge State,簡稱LSPR-CES)的高單向性、高橫向局域度等特征,并說明了此邊緣模還具有非常好的磁場可調(diào)性及對晶體結(jié)構(gòu)無序度的低敏感性。據(jù)此,提出了兩個基于LSPR-CES的單向疇壁波導(dǎo)模的應(yīng)用設(shè)計:一是信號選擇器。此選擇器可實現(xiàn)不同信號從不同輸出端口輸出,也可使同一信號從不同端口輸出。二是多通道分束器,由一個輸入通道和三個輸出通道組成。通過改變磁光圓柱的磁化方向調(diào)控輸出通道數(shù)量。亦可根據(jù)需要,改變中心空腔內(nèi)的非磁光材料介質(zhì)圓柱的大小和折射率調(diào)控各通道的功率流比值。
【關(guān)鍵詞】：磁光效應(yīng) 局域表面等離激元 光子晶體 米散射
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O734
【目錄】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 引言10-25
• 1.1 磁光效應(yīng)概述10-14
• 1.2 表面等離激元共振效應(yīng)14-18
• 1.3 磁光顆粒介質(zhì)的表面等離激元共振效應(yīng)18-21
• 1.4 本文主要工作21-23
• 參考文獻23-25
• 第二章 磁光顆粒的局域表面等離激元共振效應(yīng)25-45
• 2.1 散射系數(shù)26-29
• 2.2 局域表面等離激元共振效應(yīng)29-42
• 2.2.1 遠場特征29-30
• 2.2.2 近場特征30-37
• 2.2.3 尺寸效應(yīng)37-42
• 2.3 本章小結(jié)42-44
• 參考文獻44-45
• 第三章 基于磁光LSPR效應(yīng)的光子晶體手征邊緣態(tài)45-62
• 3.1 基本結(jié)構(gòu)45-47
• 3.2 有效介質(zhì)近似47-52
• 3.2.1 長波長近似的突破47-50
• 3.2.2 單向疇壁模條件50-52
• 3.3 數(shù)值模擬52-57
• 3.3.1 能帶計算52-54
• 3.3.2 透射譜分析54-56
• 3.3.3 穿透深度56-57
• 3.4 應(yīng)用設(shè)計57-60
• 3.5 本章小結(jié)60-61
• 參考文獻61-62
• 第四章 總結(jié)62-64
• 攻讀學(xué)位期間公開發(fā)表的論文64-65
• 致謝65-66

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1 易開軍,李佐宜,楊曉非,胡作啟;磁光靜態(tài)記錄溫度場的分布及計算[J];華中理工大學(xué)學(xué)報;1999年04期

2 李婧;歐陽雪瓊;盧安賢;;磁光玻璃的研究進展[J];材料導(dǎo)報;2008年S3期

3 朱全慶,譚立國,李震,李佐宜,蔡長波,邱進軍;光調(diào)制直接重寫磁光雙層耦合膜磁基本特性的一種解耦方法[J];磁記錄材料;1999年03期

4 王昱,殷海榮,李啟甲;稀土磁光玻璃的研究進展[J];云南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2005年S1期

5 殷海榮;章春香;劉立營;李陽;唐保軍;;稀土法拉第磁光玻璃研究新進展[J];材料導(dǎo)報;2008年03期

6 黃敏,張守業(yè);石榴石型磁光存儲材料[J];材料科學(xué)與工程;1997年04期

7 施其宏,于洋,高菲;飲用水與礦化水溶液的磁光協(xié)同處理技術(shù)研究[J];水處理技術(shù);2001年06期

8 楊中民,徐時清,姜中宏,胡麗麗,張聯(lián)盟;全光纖傳感用磁光玻璃的研究進展[J];中國稀土學(xué)報;2003年02期

9 易開軍,李佐宜,熊銳,胡作啟;磁光直接重寫技術(shù)原理分析[J];磁記錄材料;1998年04期

10 鄧世虎,王松有,李晶,劉鑄,陳岳立,楊月梅,陳良堯,劉輝,張西祥,DAVID LYNCH;貴金屬Ag中光學(xué)和磁光性質(zhì)的實驗研究[J];物理學(xué)報;2001年01期

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1 翁梓華;黃元慶;楊國光;;一種磁光開關(guān)的設(shè)計與分析[A];大珩先生九十華誕文集暨中國光學(xué)學(xué)會2004年學(xué)術(shù)大會論文集[C];2004年

2 張守業(yè);張志良;黃敏;;釓鉍鐵柘榴石單晶的磁光性能[A];首屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];1992年

3 陳新;康俊彪;郭飛云;陳建中;;燒綠石型Tb_2Ti_2O_7晶體的生長與磁光性能研究[A];第十六屆全國晶體生長與材料學(xué)術(shù)會議論文集-04壓電、鐵電、閃爍和其它功能晶體[C];2012年

4 盧俊業(yè);付聰;宋財根;郭飛云;陳建中;;摻鋱硼酸鍶釓晶體的生長及磁光性能探索[A];第15屆全國晶體生長與材料學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

5 陳偉元;鐘智勇;王豪才;;Bi代DyGaIG多層磁光膜的熱效應(yīng)分析[A];第二屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];1995年

6 康俊彪;劉偉;郭飛云;陳建中;;燒綠石型Gd_2Ti_2O_7晶體的生長與磁光性能研究[A];中國晶體學(xué)會第五屆全國會員代表大會暨學(xué)術(shù)大會（晶體生長分會場）論文摘要集[C];2012年

7 王黎蒙;謝同林;金霞芬;劉美媛;;偏振無關(guān)型磁光隔離器的光傳輸性能[A];全國第十次光纖通信暨第十一屆集成光學(xué)學(xué)術(shù)會議（OFCIO’2001）論文集[C];2001年

8 周蜀渝;徐震;周善鈺;王育竹;;磁光陷阱中Atler-Townes分裂的反常現(xiàn)象[A];大珩先生九十華誕文集暨中國光學(xué)學(xué)會2004年學(xué)術(shù)大會論文集[C];2004年

9 衛(wèi)棟;陳海霞;熊德智;郭璐;王鵬軍;張靖;;費米子~(40)K和玻色子~(87)Rb的磁光冷卻與俘獲[A];第十二屆全國量子光學(xué)學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2006年

10 秦會斌;羅迪民;;非晶態(tài)Tb Fe Co磁光膜的HREM研究[A];第六次全國電子顯微學(xué)會議論文摘要集[C];1990年

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1 李道勇;周期性納米結(jié)構(gòu)薄膜的制備與磁光特性研究[D];南京大學(xué);2016年

2 黃平;納米晶巨磁光多層膜材料及應(yīng)用研究[D];電子科技大學(xué);2000年

3 翁梓華;基于磁光光纖和高速磁場的全光纖磁光開關(guān)研究[D];浙江大學(xué);2005年

4 張紹銀;復(fù)合磁性納米結(jié)構(gòu)的制備與磁光性能研究[D];南京大學(xué);2014年

5 王曉;納米尺度磁性薄膜材料的磁光特性研究[D];山東大學(xué);2014年

6 王巍;摻（？）釔鐵石榴石磁光薄膜的性能及應(yīng)用研究[D];電子科技大學(xué);2003年

7 張霞;磁光子晶體薄膜的制備和性能研究[D];復(fù)旦大學(xué);2013年

8 朱目成;亞表面缺陷的磁光/渦流實時成像檢測技術(shù)的研究[D];四川大學(xué);2004年

9 郜小勇;幾種光電功能薄膜的光學(xué)和磁光性質(zhì)研究[D];復(fù)旦大學(xué);2004年

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1 劉盼;磁光玻璃的制備及光譜性能研究[D];陜西科技大學(xué);2015年

2 陳聿;基于金屬微納結(jié)構(gòu)的磁光增強效應(yīng)及高效等離激元紅外光耦合器的研究[D];南京大學(xué);2016年

3 黃志芳;磁光顆粒介質(zhì)的表面等離激元共振效應(yīng)[D];蘇州大學(xué);2016年

4 金億昌;新型磁光器件的基礎(chǔ)研究[D];浙江大學(xué);2014年

5 林少漢;納秒量級全光纖磁光開關(guān)的研制[D];廈門大學(xué);2009年

6 周世杰;輕、中稀土元素摻雜對TbFeCo材料磁光性能的影響[D];西南交通大學(xué);2002年

7 程立偉;磁光光纖光柵的偏振相關(guān)特性研究[D];電子科技大學(xué);2010年

8 羅成友;微波信號的磁光調(diào)制及其光學(xué)處理研究[D];電子科技大學(xué);2009年

9 馬海云;溫度無關(guān)性磁光玻璃的研究[D];長春理工大學(xué);2010年

10 宋平;磁光橢偏儀的研究[D];山東大學(xué);2011年

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本文編號：1108331