集成光路具有抗電磁干擾能力強(qiáng)、集成度高、傳輸速度快、和保密性強(qiáng)等特點(diǎn),在量子開(kāi)關(guān)、量子邏輯門(mén)、量子存儲(chǔ)器和全光通訊等領(lǐng)域具有極其廣闊的應(yīng)用前景。但傳統(tǒng)光學(xué)器件無(wú)法突破光學(xué)衍射極限,表面等離激元是局域在金屬和介質(zhì)交界面的電磁波,能夠突破光學(xué)衍射極限,并對(duì)局域電磁場(chǎng)有極大的增強(qiáng)作用,是在納米尺度上增強(qiáng)光與物質(zhì)相互作用和實(shí)現(xiàn)集成光子器件的最佳選擇。本文主要研究銀納米結(jié)構(gòu)與激子的相互作用,它們之間的相互作用主要分為弱相互作用和強(qiáng)相互作用。本文主要的研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面:1.通過(guò)化學(xué)合成的方法合成量子點(diǎn)-二氧化硅-銀納米線的復(fù)合納米結(jié)構(gòu),并搭建了熒光強(qiáng)度和壽命掃描系統(tǒng),并利用該系統(tǒng)對(duì)復(fù)合納米線進(jìn)行掃描,得到了在不同激發(fā)光偏振激發(fā)的情況下復(fù)合納米線的雙光子激發(fā)熒光強(qiáng)度二維分布圖和熒光壽命。通過(guò)調(diào)整激發(fā)光偏振平行或垂直于復(fù)合納米線軸線,復(fù)合納米線上的量子點(diǎn)的雙光子激發(fā)熒光強(qiáng)度圖呈現(xiàn)不同的表面等離激元模式分布并且在不同偏振情況下它們的輻射衰減速率不同。這種量子點(diǎn)的雙光子熒光強(qiáng)度和衰減速率依賴(lài)于入射光偏振的現(xiàn)象是由于量子點(diǎn)雙光子激發(fā)熒光的衰減過(guò)程受到復(fù)合納米線的局域表面等離激元模式和傳輸表面等離...

【文章頁(yè)數(shù)】：113 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 表面等離激元的基本原理
        1.2.1 表面等離激元的發(fā)展歷史
        1.2.2 金屬-介質(zhì)單界面上的表面等離激元
        1.2.3 表面等離激元的主要應(yīng)用
    1.3 激子與表面等離激元的相互作用
        1.3.1 半導(dǎo)體量子點(diǎn)與表面等離激元的相互作用
        1.3.2 有機(jī)熒光染料分子與表面等離激元的相互作用
        1.3.3 過(guò)渡金屬二硫化物與表面等離激元的相互作用
    1.4 本論文的主要內(nèi)容
第二章 金屬納米顆粒與激子耦合的基礎(chǔ)理論
    2.1 亞波長(zhǎng)金屬顆粒的標(biāo)準(zhǔn)模型
    2.2 耦合諧振子模型
        2.2.1 兩個(gè)耦合諧振子模型
        2.2.2 金屬納米顆粒與激子耦合的兩個(gè)耦合振子模型
        2.2.3 金屬納米顆粒與多種激子耦合的耦合多諧振子模型
    2.3 金屬納米結(jié)構(gòu)與激子的強(qiáng)耦合
    2.4 本論文中所用數(shù)值計(jì)算方法:時(shí)域有限差分法(FDTD)
    2.5 本章小結(jié)
第三章 銀納米線的基于量子點(diǎn)的雙光子激發(fā)熒光的偏振相關(guān)的等離激元模式成像
    3.1 引言
    3.2 熒光強(qiáng)度和壽命掃描顯微系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的構(gòu)成
    3.3 基于量子點(diǎn)的雙光子激發(fā)熒光的偏振相關(guān)的等離激元模式成像
        3.3.1 實(shí)驗(yàn)樣品描述
        3.3.2 量子點(diǎn)的雙光子熒光光譜和熒光壽命的測(cè)量
        3.3.3 不同激發(fā)偏振下量子點(diǎn)的雙光子激發(fā)熒光強(qiáng)度分布與其對(duì)應(yīng)的復(fù)合納米線中的波導(dǎo)模式
        3.3.4 量子點(diǎn)-二氧化硅-銀納米線復(fù)合納米線中的能量和轉(zhuǎn)移
    3.4 本章小結(jié)
第四章 單個(gè)銀納米結(jié)構(gòu)與J聚體和WS₂的多模強(qiáng)耦合
    4.1 單個(gè)銀納米三角與J聚體和WS₂的多模強(qiáng)耦合
        4.1.1 多模強(qiáng)耦合中的耦合諧振子模型
        4.1.2 結(jié)構(gòu)描述和仿真參數(shù)
        4.1.3 結(jié)果及討論
    4.2 銀納米圓環(huán)與Frenkel激子和Wannier-Mott激子之間的強(qiáng)耦合
        4.2.1 結(jié)構(gòu)描述
        4.2.2 單個(gè)銀納米圓環(huán)與Wannier-Mott激子之間的強(qiáng)耦合
        4.2.3 單個(gè)銀納米圓環(huán)與Frenkel激子和Wannier-Mott激子之間的多模強(qiáng)耦合
    4.3 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 研究?jī)?nèi)容和主要結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3983832