氧化钼基等离子体材料的制备及其应用研究

发布时间：2020-12-17 14:05

　　光与物质的相互作用是很多物理和化学过程的基础。而寻找通用和可信赖的方法来提高材料的光捕获能力在能源储存和转换领域至关重要,其中,纳米材料的发展为光控制领域提供了前所未有的机会,尤其是纳米等离子学。等离子体共振效应（LSPR）是在入射光的照射下,金属表面的导带电子在电磁场的驱动下发生相干振荡,这些振荡会被局域在金属-电解质界面。基于等离子体共振效应,等离子材料可以按需设计,并且具有增强的光收集能力,可用于很多不同的应用领域,从光学超材料超表面、生物检测、纳米光学器件到能源储存和转换等。然而,金属等离子体材料不可避免的存在吸收损失,而且材料比较局限,目前使用最多的等离子体材料是金银铜等金属材料,其自由电子密度很高(10²⁰-10²³ cm^-3),这也限制了共振频率主要分布于紫外到近红外波段。除了贵金属之外,研究人员已经在石墨烯、重掺杂半导体及过渡金属氧化物和硫化物材料体系中观测到相应的等离子体共振信号。相较于贵金属材料,半导体等离子体材料不仅具备相似的LSPR调谐性,最关键的优势在于通过元素掺杂、缺陷控制、相变等手段,他们的... 

【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

目前纳米等离子体学的研究领域[4]

1 绪论可以显著增强纳米晶附近的电场，进一步引起一系列新的光与物，如等离子体基元增强光谱学，谐波产生，光学纳米天线，等离真空 Rabi 裂分，等离子体基元引发光热转换和光化学转换等[6-8]。材料可以通过在合成中调节他们的尺寸和形貌来调控他们的 LSP米晶在这个方面尤为特出。此外，当金属等离子体材料与其他材的光与物质的相互作用会引起一系列独特的光学和光谱学现象，场结合时也产生了很多新的研究领域，如等离子体激元增强光谱学、电磁-等离子体学、等离子耦合和非线性等离子体学等。金属在我们日常生活中最大的潜力在于驱动纳米等离子体学的发展，在化学生物检测、光热治疗、光生成像等领域具备极大的应用潜力离子体激元衰减时可以产生活化的电子，也被称为热电子，可以能转换效率、引发化学反应等[10]。半导体等离子体材料

图 1.3 薄膜太阳能电池中等离子体促进光吸收模型[26]。Figure 1.3 Plasmonic light-trapping geometries for thin-film solar cells.光伏器件，可以将太阳能转换为电能，已经被认为是一种极有潜力的方法来大范围生产电能，光电转换也是现在人类利用太阳能的热点，目前全世界的太阳能发电板总装量已达 305 GW 左右，而在 2010 年的时候，这一数字还仅为 50 GW。一般来说，光伏器件中吸收材料的厚度需要达到足够的厚度以保证


本文编号：2922170