發(fā)布時間：2020-12-29 18:04

　　表面等離激元（Surface Plasmons,SPs）是金屬中自由電子的集體振蕩,并具有一系列獨特的光學(xué)性質(zhì),例如對光的選擇性吸收與散射、局域電磁場增強、電磁波的亞波長束縛等。近年來,隨著對納米結(jié)構(gòu)的研究不斷深入,人們發(fā)現(xiàn)表面等離激元金屬納米結(jié)構(gòu)在生物傳感、超快光信息處理、全光學(xué)納米器件以及特異性材料等方面都有著廣泛的應(yīng)用前景。論文首先從表面等離激元的基礎(chǔ)概念、特點、現(xiàn)象以及當(dāng)前表面等離激元學(xué)領(lǐng)域的最新研究進展進行介紹。接著,通過對該領(lǐng)域的研究進展的學(xué)習(xí)和探索,系統(tǒng)介紹了基于金屬納米結(jié)構(gòu)中表面等離激元共振傳感器應(yīng)用的相關(guān)原理以及應(yīng)用技術(shù)。最后,本論文創(chuàng)新性地提出了兩種具有高傳感性能的表面等離激元金屬納米結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案。論文內(nèi)容包括以下兩個方面:1.提出通過將金屬納米顆粒陣列置于法布里-珀羅（Fabry-Pérot,FP）共振微腔中可以實現(xiàn)具有高靈敏度的生物傳感器。我們研究表明,當(dāng)調(diào)節(jié)FP共振微腔的高度使FP腔中的光腔模式的位置與金屬納米顆粒的局域表面等離激元共振位置重合時,它們將發(fā)生強烈的耦合從而在反射光譜中產(chǎn)生兩個超窄線寬的雜化等離激元模式。當(dāng)這兩種模式被激發(fā)時,金屬納米顆粒周圍的... 

【文章來源】：南京郵電大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

金屬納米結(jié)構(gòu)的局域表面等離激元

上面為Kretschmann結(jié)構(gòu)，下面為Otto結(jié)構(gòu)

在各個領(lǐng)域都會掀起狂瀾[21-23]。圖 1.3 介電常數(shù)和磁導(dǎo)率組成的象限圖1.3.1 負折射材料簡介負折射材料是指在一定的頻段下同時具有負介電常數(shù)ε和負磁導(dǎo)率μ的材料，又稱作雙負材料。電磁學(xué)中，在介質(zhì)中傳輸?shù)碾姶挪ū仨殱M足波動方程，即 Helmhholtz 方程：2 22 200Ε+k ΕΒ+k Β （1.1）其中2 2 2r 0 r0k = w με = w ，由以上公式可得，當(dāng)介電常數(shù)ε 和磁導(dǎo)率 μ 正負相同時，即2k 0，對電磁波具有意義。根據(jù) Maxwell 方程組可得：Κ×Ε=ωμΗ Κ×Η =-ωεΕ （1.2）Κ×Ε=0 Κ×Η =0 （1.3）由上式可知，在負折射率介質(zhì)中電磁波的波矢量Κ、電場強度Ε、和磁場強度Η三者是互相垂直的，但是在負折射率介質(zhì)中E、Η、Κ三者呈左手螺旋關(guān)系，與常規(guī)介質(zhì)中 、

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Ultrasensitive terahertz metamaterial sensor based on vertical split ring resonators[J]. WEI WANG,FENGPING YAN,SIYU TAN,HONG ZHOU,YAFEI HOU.  Photonics Research. 2017(06)
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[3]表面等離激元——機理、應(yīng)用與展望[J]. 童廉明,徐紅星.  物理. 2012(09)
[4]表面等離激元研究新進展[J]. 王振林.  物理學(xué)進展. 2009(03)
[5]表面激元共振傳感器的發(fā)展及應(yīng)用[J]. 張征林,劉凌云,陸祖宏.  傳感技術(shù)學(xué)報. 1999(04)

博士論文
[1]表面等離激元納米光子學(xué)中的偏振態(tài)研究[D]. 謝玉波.南京大學(xué) 2016



本文編號：2946058