發(fā)布時(shí)間：2017-04-17 00:03

  本文關(guān)鍵詞：納米棒聚合體Fano共振及基于偏振態(tài)折射率傳感研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：金屬納米結(jié)構(gòu)的局域表面等離激元共振能將入射場(chǎng)能量很好的局限在納米結(jié)構(gòu)的表面,可突破光的衍射極限,故近些年來(lái)受到人們極大的關(guān)注。其中金屬納米棒形狀具有各向異性,縱向共振對(duì)長(zhǎng)徑比的變化非常敏感,同時(shí)金屬納米棒的制備具有很好的可控性(化學(xué)合成、表面刻蝕等),人們尤為重視對(duì)它的研究。金屬納米顆粒聚合體通過(guò)在空間上的排列設(shè)計(jì),能夠通過(guò)近場(chǎng)耦合形成模式雜化,產(chǎn)生具有超輻射模式的明態(tài)及弱輻射模式的暗態(tài)。明態(tài)和暗態(tài)的相消干涉更可形成法諾共振效應(yīng)。法諾共振能夠降低系統(tǒng)的輻射衰減,使光譜更加精細(xì),并且使局域場(chǎng)強(qiáng)增大,在生物傳感等方面有重要應(yīng)用。盡管利用法諾共振可以降低體系輻射衰減,然而由于金屬納米結(jié)構(gòu)非輻射損耗的存在,降低了生物傳感應(yīng)用中靈敏度。本文首先設(shè)計(jì)了金屬納米棒構(gòu)成的聚合體結(jié)構(gòu),利用納米顆粒之間的耦合產(chǎn)生了法諾共振效應(yīng);同時(shí)我們也提出一種基于偏振態(tài)的折射率傳感方法,提高了傳感靈敏度。主要工作為:(1)研究了金納米棒和兩個(gè)偶極納米天線構(gòu)成的納米棒復(fù)合結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的雙重法諾共振現(xiàn)象。分析了消光光譜,近場(chǎng)分布和電荷分布,對(duì)法諾共振的形成原因進(jìn)行了討論。分析了結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對(duì)法諾共振處調(diào)制深度和光譜移動(dòng)的調(diào)制,這些研究結(jié)果可用于指導(dǎo)金納米棒復(fù)合結(jié)構(gòu)作為納米光子器件的優(yōu)化設(shè)計(jì)。(2)基于偏振態(tài)折射率傳感的方法,對(duì)L型納米棒和納米棒二聚體的透射場(chǎng)的橢圓率的倒數(shù)的光譜進(jìn)行分析,形成尖銳共振峰的線寬非常窄,計(jì)算得到品質(zhì)因子超過(guò)1700。并且對(duì)傳感器的性能指標(biāo)體折射率敏感度和表面敏感度進(jìn)行了分析。對(duì)比于利用偏振態(tài)方法的鐵磁納米顆粒,基于等離子激元納米結(jié)構(gòu)的傳感器的性能極大的提高。
【關(guān)鍵詞】：局域表面等離激元共振 法諾共振 偏振態(tài) 橢圓率的倒數(shù) 傳感
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB383.1;TG111.1
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 課題來(lái)源與意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 論文的整體構(gòu)架13-14
• 第二章 金屬表面等離激元共振與法諾共振簡(jiǎn)介14-28
• 2.1 局域表面等離激元共振14-16
• 2.2 法諾共振16-19
• 2.3 時(shí)域有限差分法19-26
• 2.3.1 時(shí)域有限差分法的背景與特點(diǎn)19-20
• 2.3.2 時(shí)域有限差分法的基本方程20-24
• 2.3.3 時(shí)域有限差分法的數(shù)值穩(wěn)定條件和色散24-25
• 2.3.4 時(shí)域有限差分法的邊界條件25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-28
• 第三章 金納米棒復(fù)合結(jié)構(gòu)的Fano共振現(xiàn)象28-36
• 3.1 金納米棒復(fù)合結(jié)構(gòu)的雙重Fano共振28-31
• 3.2 間距G變化對(duì)法諾共振的調(diào)制31-32
• 3.3 間距D變化對(duì)法諾共振的調(diào)制32-33
• 3.4 納米棒長(zhǎng)度L3變化對(duì)法諾共振的調(diào)制33-34
• 3.5 本章小結(jié)34-36
• 第四章 金納米棒結(jié)構(gòu)的偏振態(tài)折射率傳感器36-48
• 4.1 L型金納米棒偏振態(tài)傳感器36-42
• 4.2 納米棒二聚體偏振態(tài)傳感器42-45
• 4.3 對(duì)比鐵磁納米顆粒45-47
• 4.4 本章小結(jié)47-48
• 第五章 總結(jié)與展望48-50
• 參考文獻(xiàn)50-58
• 致謝58-60
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文60

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