基于DDA理论化合物纳米颗粒消光特性研究

发布时间：2017-12-19 14:06

  本文关键词：基于DDA理论化合物纳米颗粒消光特性研究　出处：《东北石油大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：局域表面等离子体共振(Localized Surface Plasmon Resonance,LSPR)作为光与金属纳米颗粒表面自由电子相互作用表现出来的一种性质,强烈地依赖于纳米颗粒的形状、尺寸、材料以及外界介质折射率。近年来,许多化合物与金、银组成的复合纳米结构因其在可见到近红外区域连续可调节的优点具有新颖功能和特性,可应用于表面增强拉曼散射、生物传感以及光催化等领域。本文采用离散偶极近似方法(discrete dipole approximation,DDA)考察纳米颗粒材料、尺寸、介质折射率等参数对金属/化合物多层核壳结构和球面楔形结构消光特性的影响,并利用等离激元杂化理论对其物理本质进行阐述。仿真结果表明,金属/化合物二层纳米核壳结构的表面等离子体共振峰峰位随外界介质折射率和颗粒核壳比的增大逐渐红移;银壳与化合物之间存在显著的电子迁移现象,相同球径的银表面电子密度降低程度由高到低为Cd S/Ag、Zn S/Ag、ITO/Ag;另外,相同尺寸纳米核壳的消光能力由强到弱依次是ITO/Au、Nb-Sn/Au、Cd S/Au。研究发现,Au/interlayer/Ag三层核壳纳米颗粒、Ag/ITO/Cd S/SiO_2四层核壳纳米颗粒以及Ag/ITO球面楔形结构纳米颗粒的消光峰峰位不仅与各层厚度、材料、颗粒间距有关,而且对外界介质折射率极为敏感。中间层材料对三层纳米核壳的消光性能有显著影响,当中间层材料为Air和Cu时,Au/interlayer/Ag三层核壳结构的偶极共振峰峰位随金核半径的增大而红移,且只有一个共振峰;固定中间层材料为ITO时,Au/interlayer/Ag三层核壳结构三个能量模式(?)、(?)和(?)随金核半径及外界介质折射率的增大而红移。Ag/ITO球面楔形结构纳米颗粒的电场强度主要分布在颗粒缝隙部分,中心点电场强度最强。
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB383.1

【参考文献】

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1 王振林;;表面等离激元研究新进展[J];物理学进展;2009年03期

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本文编号：1308236