周期性金屬價質(zhì)（Metal/Dielectrics, MDs）結(jié)構(gòu)具有奇異的光學(xué)性質(zhì),包括透射率異常增強、天線方向性效應(yīng)和負折射效應(yīng)等,因其在紅外和可見光方面具有潛在的應(yīng)用前景,逐漸成為微納光學(xué)領(lǐng)域的研究熱點之一。本文主要工作是針對MDs結(jié)構(gòu)進行透過率異常增強性質(zhì)和天線方向性兩方面研究。文中主要制備了兩種結(jié)構(gòu),分別為周期結(jié)構(gòu)領(lǐng)結(jié)型（Bow-tie）納米顆粒和周期結(jié)構(gòu)金屬孔陣列,并從實驗和仿真兩方面對其光學(xué)性能進行了研究。本文主要內(nèi)容如下：1、結(jié)合納米球自組裝和熱蒸發(fā)方法制備了多層MDs領(lǐng)結(jié)型納米顆粒陣列,并對樣品的光學(xué)特性進行了實驗和理論研究。實驗結(jié)果表明,所有樣品在光學(xué)頻段都具有一個透射谷。透射谷的中心波長位置隨著金屬層數(shù)的增加而向短波段移動。利用COMSOL Multiphysics仿真軟件對領(lǐng)結(jié)型天線的遠場輻射強度進行研究,將電偶極子置于天線附近,發(fā)現(xiàn)隨著Bow-tie天線金屬層數(shù)的增加,偶極子輻射強度和方向性逐漸增強。2、結(jié)合光刻和熱蒸發(fā)方法制備了大面積周期結(jié)構(gòu)的單層金屬孔陣列。每個樣品都具有兩個透射峰,研究發(fā)現(xiàn)隨著金屬孔徑增大或孔陣周期增大,透射峰都會向長波段移動。利用COM... 

【文章來源】：南京師范大學(xué)江蘇省 211工程院校

【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 引言
    1.2 表面等離極化激元
        1.2.1 表面等離極化激元原理
        1.2.2 SPP的激發(fā)
    1.3 透射率異常增強
    1.4 光學(xué)天線
    1.5 負折射效應(yīng)
    1.6 微納加工技術(shù)
    1.7 本文主要內(nèi)容和創(chuàng)新點
        1.7.1 本文主要內(nèi)容
        1.7.2 本文創(chuàng)新點
第2章 多層金屬/介質(zhì)納米結(jié)構(gòu)的制備及光學(xué)性質(zhì)研究
    2.1 引言
    2.2 多層納米顆粒的樣品制備
        2.2.1 單層膠體晶體掩膜版的制備
        2.2.2 交替沉積不同層數(shù)的金屬/介質(zhì)層
        2.2.3 去除掩膜膠體晶體形成納米顆粒
    2.3 周期性納米顆粒的光譜特性研究
        2.3.1 光譜儀測量不同樣品的光譜特性
        2.3.2 有限元法模擬光譜特性
    2.4 數(shù)值模擬理論分析Bow-tie天線性質(zhì)
        2.4.1 數(shù)值模型建立
        2.4.2 Bow-tie天線方向性與金屬層數(shù)
    2.5 本章小結(jié)
第3章 亞波長單層金屬孔陣列的制備和光學(xué)性質(zhì)研究
    3.1 引言
    3.2 金屬孔陣列的樣品制備
    3.3 單層周期金屬孔陣的光學(xué)性質(zhì)
        3.3.1 周期大小對光學(xué)性質(zhì)的影響
        3.3.2 孔徑大小對光學(xué)性質(zhì)的影響
    3.4 數(shù)值模擬理論分析金屬孔天線性質(zhì)
        3.4.1 數(shù)值模型建立
        3.4.2 金屬孔天線方向性與晶格常數(shù)
    3.5 本章小結(jié)
第4章 雙層周期性金屬孔陣的負折射研究
    4.1 引言
    4.2 數(shù)值模型與參數(shù)提取
        4.2.1 數(shù)值模型建立
        4.2.2 參數(shù)提取
    4.3 金屬孔晶格常數(shù)的分析
        4.3.1 金屬孔徑的大小對負折射率性質(zhì)的影響
        4.3.2 金屬孔陣的周期對負折射率性質(zhì)的影響
    4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)
參考文獻
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]多層金屬納米點陣的制備及其光學(xué)性質(zhì)的研究[J]. 周振婷,楊理,姚潔,葉燃,徐歡歡,葉永紅.  物理學(xué)報. 2013(18)
[2]折射率對金屬-電介質(zhì)-金屬光子晶體強透射特性的影響[J]. 楊宏艷,肖功利.  光學(xué)學(xué)報. 2012(07)
[3]Ag/SiO2/Ag組成的三角形納米柱的光學(xué)及傳感特性（英文）[J]. 馬文英,姚軍,楊歡,劉娟意.  納米技術(shù)與精密工程. 2010(03)
[4]功能光學(xué)納米Ag薄膜的制備及其光學(xué)特性研究[J]. 黃茜,張曉丹,王爍,曹麗冉,孫建,耿衛(wèi)東,熊紹珍,趙穎.  物理學(xué)報. 2009(04)
[5]金納米顆粒的有序制備及其光學(xué)特性[J]. 王凱,楊光,龍華,李玉華,戴能利,陸培祥.  物理學(xué)報. 2008(06)
[6]左手材料研究進展及應(yīng)用前景[J]. 張世鴻,陳良,徐彬彬,鄧龍江.  功能材料. 2006(01)

碩士論文
[1]基于周期性薄膜結(jié)構(gòu)的負折射率材料[D]. 王燕.南京師范大學(xué) 2011



本文編號：3447290