金屬微納結(jié)構(gòu)中的表面等離激元共振耦合效應(yīng)可產(chǎn)生很高的電場增強(qiáng),被廣泛應(yīng)用于表面增強(qiáng)拉曼散射(Surface-enhanced Raman scattering,SERS)。為實(shí)現(xiàn)對更低濃度物質(zhì)的SERS檢測,發(fā)展和制備各種形貌且能夠產(chǎn)生更高電場增強(qiáng)的SERS基底一直是相關(guān)領(lǐng)域研究者努力的方向。本論文設(shè)計(jì)和制備了金納米立方體與金薄膜復(fù)合結(jié)構(gòu)的SERS基底,通過有限元方法理論研究了金納米立方體與金薄膜復(fù)合結(jié)構(gòu)中的表面等離激元效應(yīng),得到了優(yōu)化參數(shù)。實(shí)驗(yàn)上通過改變金納米立方體水溶液的濃度和PMMA間隔層的厚度,研究了復(fù)合基底上羅丹明6G(R6G)探針分子的SERS效應(yīng)。分析得到復(fù)合SERS基底對R6G探針分子的最低檢測濃度可達(dá)10^-1212 mol/L。該復(fù)合SERS基底具有易制備,低成本,高靈敏度和穩(wěn)定性優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn),可在低濃度檢測方面得到廣泛應(yīng)用。1.設(shè)計(jì)了一種金納米立方體與金薄膜的復(fù)合結(jié)構(gòu),由下至上依次是二氧化硅襯底,5 nm鈦薄膜,50 nm金薄膜,PMMA間隔層和金納米立方體。波長為633 nm光作為激發(fā)光源,通過對金納米立方體與金薄膜復(fù)合結(jié)構(gòu)的電場分布研究,發(fā)現(xiàn)...

【文章頁數(shù)】：48 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 表面等離激元
    1.2 微納結(jié)構(gòu)的表面等離激元特性
        1.2.1 傳播表面等離激元
        1.2.2 局域表面等離激元
    1.3 基于微納結(jié)構(gòu)的表面增強(qiáng)拉曼散射
        1.3.1 表面增強(qiáng)拉曼散射及其機(jī)理
        1.3.2 表面增強(qiáng)拉曼散射的研究進(jìn)展
        1.3.3 表面增強(qiáng)拉曼散射的實(shí)際應(yīng)用
    1.4 主要研究內(nèi)容和選題意義
        1.4.1 主要研究內(nèi)容
        1.4.2 選題意義和創(chuàng)新
第2章 金納米立方體與金薄膜復(fù)合結(jié)構(gòu)的表面等離激元效應(yīng)理論研究
    2.1 復(fù)合結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
    2.2 研究結(jié)果與討論
        2.2.1 金納米立方體與金薄膜復(fù)合結(jié)構(gòu)的電場分布
        2.2.2 PMMA間隔層厚度對復(fù)合結(jié)構(gòu)中表面等離激元的影響
    2.3 本章小結(jié)
第3章 金納米立方體與金薄膜復(fù)合SERS基底的實(shí)驗(yàn)制備
    3.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
    3.2 金納米立方體的表征
    3.3 金納米立方體與金薄膜復(fù)合SERS基底的制備
        3.3.1 不同濃度的金納米立方體與R6G混水溶液的制備
        3.3.2 金納米立方體與金薄膜復(fù)合基底的制備
    3.4 本章小結(jié)
第4章 金納米立方體與金薄膜復(fù)合基底的SERS研究
    4.1 金納米立方體濃度對復(fù)合基底的SERS影響
    4.2 PMMA間隔層厚度對復(fù)合基底的SERS影響
    4.3 復(fù)合基底的SERS低濃度檢測研究
    4.4 復(fù)合基底的SERS穩(wěn)定性研究
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3805581