本文關(guān)鍵詞：納米金剛石NV色心的制備與熒光增強，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：表面等離子體已經(jīng)成為納米技術(shù)的研究熱點,在生化傳感和表面增強Raman散射光譜領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用前景�；贜V色心的傳感器及相關(guān)研究大多是以其熒光讀出為檢測手段,我們利用等離子技術(shù)提高NV色心的熒光強度,進而提高傳感器的靈敏度,這是將納米金剛石中NV色心應(yīng)用到量子存儲、量子信息處理、量子密鑰等領(lǐng)域的關(guān)鍵,同時,NV色心在磁場、電場等領(lǐng)域以及力、熱檢測等方面也有著獨特的應(yīng)用前景。在本文中,我們的主要工作是制備NV色心及研究NV色心的熒光機制。本文主要內(nèi)容包括:首先,我們利用納米金剛石中固有的替位氮與空穴結(jié)合形成NV色心,從本質(zhì)上提高色心的數(shù)量,使熒光得到提高。800℃真空退火的方式能夠有效的使空穴移動與替位氮結(jié)合形成NV色心,使熒光強度增強了27.59倍。另一方面,結(jié)合表面熒光增強效應(yīng),增強金剛石納米顆粒中NV色心的熒光強度。將納米金剛石分別與Au、Ag納米顆粒結(jié)合,利用金屬納米顆粒表面強的等離子體共振作用,使NV色心的熒光得到3.78倍增強。我們還利用不同的介質(zhì)對納米金剛石中的NV色心的熒光強度進行增強,相比于Si介質(zhì),Si O2介質(zhì)和金屬Au薄膜介質(zhì)上的熒光強度分別提高了2.366倍和10.162倍,等離子體增強納米金剛石中光子的輻射躍遷速率,量子輻射速率增大,熒光強度也越強。
【關(guān)鍵詞】：納米金剛石 NV色心 高溫退火 等離子體共振 表面熒光增強
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ163;TB383.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-22
• 1.1 引言10-11
• 1.2 金剛石中氮-空位色心簡介11-15
• 1.2.1 金剛石納米顆粒的特性11
• 1.2.2 NV色心的物理結(jié)構(gòu)11-12
• 1.2.3 NV色心能級結(jié)構(gòu)12-14
• 1.2.4 NV的發(fā)光光譜14-15
• 1.3 金剛石氮-空位色心的研究進展15-20
• 1.3.1 NV色心的高靈敏度探測15-17
• 1.3.2 NV色心的量子信息處理17-18
• 1.3.3 等離子體增強熒光機制18-20
• 1.4 課題研究意義與主要研究對象20-22
• 1.4.1 課題研究意義20
• 1.4.2 本文主要研究內(nèi)容20-22
• 第二章 金剛石納米顆粒中NV色心的制備22-35
• 2.1 制備NV色心和去石墨化的方法22
• 2.2 高溫退火制備NV色心原理22-24
• 2.3 退火工藝簡介24
• 2.4 金剛石拉曼光譜簡介24-25
• 2.5 實驗部分25-30
• 2.5.1 實驗材料及儀器25-28
• 2.5.2 實驗操作過程28-30
• 2.6 實驗結(jié)果與討論30-34
• 2.6.1 樣品的形貌表征30-33
• 2.6.2 討論33-34
• 2.7 本章小結(jié)34-35
• 第三章 金屬納米顆粒等離子體增強金剛石熒光特性的研究35-46
• 3.1 表面等離子體激元的簡介35-37
• 3.1.1 表面等離子體激元的含義35-36
• 3.1.2 表面等離子體激元的性質(zhì)36
• 3.1.3“熱點”理論36-37
• 3.2 實驗部分37-38
• 3.2.1 實驗材料及儀器37-38
• 3.2.2 測試樣品的制備38
• 3.3 實驗結(jié)果和討論38-45
• 3.3.1 樣品的表征38-41
• 3.3.2 樣品的拉曼和熒光測試41-44
• 3.3.3 實驗結(jié)果分析44-45
• 3.4 本章小結(jié)45-46
• 第四章 襯底結(jié)構(gòu)對金剛石熒光增強特性46-54
• 4.1 襯底結(jié)構(gòu)對金剛石熒光增強的理論46
• 4.2 實驗部分46-51
• 4.2.1 實驗材料及儀器46-47
• 4.2.2 實驗步驟47-48
• 4.2.3 實驗結(jié)果與討論48-50
• 4.2.4 結(jié)果討論50-51
• 4.3 能量轉(zhuǎn)移機制51-53
• 4.3.1 NV色心的量子效率51-52
• 4.3.2 NV色心的熒光壽命52-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 第五章 總結(jié)與展望54-55
• 5.1 工作總結(jié)54
• 5.2 工作展望54-55
• 參考文獻55-59
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研情況59-60
• 致謝60-61

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3 李汝R，

本文編號：467493