【摘要】：人工表面等離激元是一種存在于亞波長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)表面的電磁波,根據(jù)傳輸性能的不同分為人工表面等離極化激元和人工局域表面等離激元,可將表面等離激元的工作頻率范圍從近紅外及光波段擴(kuò)展至微波及太赫茲波段,并為新型電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了新的可能。本論文對(duì)人工表面等離激元的部分電磁特性進(jìn)行了詳細(xì)研究,探討了人工表面等離激元的新物理現(xiàn)象和潛在應(yīng)用,并對(duì)人工表面等離激元的一些新奇特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。主要內(nèi)容和貢獻(xiàn)概括如下:·提出了非對(duì)稱(chēng)人工局域表面等離激元諧振結(jié)構(gòu),并研究其Fano諧振特性。通過(guò)求解不同平面波入射情況下人工局域表面等離激元諧振結(jié)構(gòu)的消光譜,分析了諧振單元的各向異性和多極子諧振特性。改變兩個(gè)諧振單元的半徑尺寸,將寬帶的偶極子諧振調(diào)諧到與窄帶的多極子諧振位置發(fā)生重疊,觀察到發(fā)生相消干涉產(chǎn)生Fano諧振�！せ诹寺菪烷_(kāi)槽金屬圓盤(pán)上人工局域表面等離激元的電諧振模式和磁諧振模式,提出了"金屬條-螺旋形開(kāi)槽金屬圓盤(pán)"復(fù)合結(jié)構(gòu),利用金屬條電偶極子諧振通過(guò)近場(chǎng)耦合作用激發(fā)螺旋形開(kāi)槽金屬圓盤(pán)的磁偶極子諧振,磁偶極子與電偶極子發(fā)生相消干涉導(dǎo)致金屬條的諧振強(qiáng)度降低,實(shí)現(xiàn)了電磁誘導(dǎo)透明效應(yīng)。·提出了人工局域表面等離激元的徑向高階諧振模式,從色散關(guān)系的角度探討人工表面等離極化激元與人工局域表面等離激元之間的關(guān)系。利于等效媒質(zhì)和Mie散射理論計(jì)算周期開(kāi)槽金屬圓柱體的散射截面積,獲得其徑向高階諧振特性,通過(guò)仿真求得人工局域表面等離激元諧振與金屬圓柱體高度之間的關(guān)系,并在實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證了兩種不同形狀的超薄開(kāi)槽圓盤(pán)上的人工局域表面等離激元徑向高階電、磁諧振特性�！ぬ岢隽擞陕菪伍_(kāi)槽金屬盤(pán)圓組成的二聚體結(jié)構(gòu)上的人工局域表面等離激元的模式雜化和場(chǎng)增強(qiáng)效應(yīng)。通過(guò)改變激勵(lì)方向來(lái)考察此結(jié)構(gòu)的模式雜化,在不同的激勵(lì)方向情況下出現(xiàn)了不同的成鍵態(tài)和反健態(tài)諧振模式。隨著二聚體結(jié)構(gòu)間隙的縮小,場(chǎng)增強(qiáng)效應(yīng)逐漸增強(qiáng)。利用縮小間隙電尺寸的方法達(dá)到最大增強(qiáng)倍數(shù)�！ぬ岢隽艘环N人工表面等離極化激元與準(zhǔn)TEM波模式的完美轉(zhuǎn)換方法,將人工表面等離極化激元波導(dǎo)與微帶線(xiàn)匹配連接。微帶線(xiàn)內(nèi)傳輸?shù)氖菧?zhǔn)TEM波,其電場(chǎng)分布在上層金屬條與下層地之間垂直分布。通過(guò)過(guò)渡結(jié)構(gòu)將微帶線(xiàn)內(nèi)垂直極化的電磁波過(guò)渡到共面波導(dǎo)內(nèi)水平極化的電磁波。再利用漸變開(kāi)槽結(jié)構(gòu),將傳統(tǒng)的導(dǎo)波模式轉(zhuǎn)換為人工電磁表面極化激元波導(dǎo)上的表面波模式�！ぬ岢隽巳斯け砻娴入x極化激元和人工局域表面等離激元之間的相互耦合機(jī)制z。利用周期開(kāi)槽金屬條上的人工表面等離極化激元可以激勵(lì)起螺旋形開(kāi)槽金屬圓盤(pán)上人工局域表面等離激元的電、磁諧振。被激勵(lì)起的人工局域表面等離激元諧振能夠阻止人工表面等離極化激元的傳輸。當(dāng)存在多個(gè)金屬圓盤(pán)時(shí),不同金屬圓盤(pán)之間的諧振相互獨(dú)立。整個(gè)耦合系統(tǒng)對(duì)周?chē)h(huán)境非常敏感,在探測(cè)方面具有一定的應(yīng)用前景。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：O485

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 高治文，，陳麗娜，趙景星，于新，周素瓊，謝文章;表面等離激元共振[J];大學(xué)物理實(shí)驗(yàn);1994年02期

2 明海;王小蕾;王沛;魯擁;;表面等離激元的調(diào)控研究與應(yīng)用[J];科學(xué)通報(bào);2010年21期

3 ;北京大學(xué)物理學(xué)院聚焦表面等離激元研究取得重要進(jìn)展[J];北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年01期

4 ;聚焦表面等離激元研究取得進(jìn)展[J];光機(jī)電信息;2011年01期

5 童廉明;徐紅星;;表面等離激元——機(jī)理、應(yīng)用與展望[J];物理;2012年09期

6 王振林;陳卓;唐超軍;;表面等離激元與磁表面等離激元[J];物理;2012年10期

7 邵磊;阮琦鋒;王建方;林海青;;局域表面等離激元[J];物理;2014年05期

8 彭?xiàng)?侯靜;陸啟生;;同軸電介質(zhì)-金屬-電介質(zhì)結(jié)構(gòu)表面等離激元色散研究[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2011年10期

9 盧旭星;;一種介質(zhì)加載型表面等離激元透鏡的研究[J];北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2012年04期

10 王壘;蔡衛(wèi)錛;譚信輝;向吟嘯;張心正;許京軍;;截面形狀對(duì)快電子激發(fā)納米雙線(xiàn)表面等離激元的影響[J];物理學(xué)報(bào);2011年06期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 張兵臨;;表面增強(qiáng)喇曼散射的受迫表面等離激元模型[A];第二屆全國(guó)光散射學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上）[C];1983年

2 朱新利;張家森;張洋;徐軍;俞大鵬;;超平滑金屬納米結(jié)構(gòu)的制備及其在表面等離激元研究中的應(yīng)用[A];第七屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第7分冊(cè)）[C];2010年

3 梁二軍;范春珍;王俊俏;劉曉e

本文編號(hào)：2318966