纳米间隙耦合结构构筑及其等离子体共振性质研究

发布时间：2024-10-17 13:27

　　纳微结构材料由于具有高的比表面积以及其材料内部和表面原子分布的变化,呈现出同宏观材料完全不同的性质行为。其中,贵金属纳微结构材料具备奇特的表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)性质,当与入射电磁波相互作用时,会导致局部电磁场强度的增强。SPR对纳微结构的尺寸、材质、形貌、以及所处的电介质环境十分敏感且具有高度可调控性。基于这种特殊的SPR性质,贵金属纳微结构材料在传感、光学、以及电子学等领域表现出很大的应用价值。特别的,将纳米级的间隙引入贵金属纳微结构材料中,间隙两边耦合的金属纳微结构间可引发剧烈的等离子体共振效应,同时空隙中的电磁场强度明显加大。当空隙达到亚10 nm数量级时,其中产生的超强电场可用于单分子的测定。为满足纳米科学研究和纳米间隙器件的商业化发展需求,如何用更简单、更高效、更低廉的工艺大批量制备出所需的纳米间隙结构一直是人们在努力追求的目标。本论文基于纳米切割技术制备了多种纳米间隙耦合结构,并研究相应的等离子体性质以及潜在的相关应用。在第二章中,我们将纳米切割技术与物理气相沉积相结合,通过改变沉积不同的贵金属材料,实现同质和异质纳米间...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    第一节 贵金属纳微结构材料
        1.1.1 表面等离子体共振
        1.1.2 传播型表面等离子体共振(PSPR)
        1.1.3 局域型表面等离子体共振(LSPR)
    第二节 纳米间隙
        1.2.1 纳米间隙结构分类及作用原理
        1.2.2 纳米间隙的物理制备方法
        1.2.3 纳米间隙的化学制备方法
    第三节 纳米间隙结构的应用
        1.3.1 在传感领域的应用
        1.3.2 在光学领域的应用
        1.3.3 在电子学领域的应用
    第四节 本论文的选题及设计思路
第二章 基于纳米切割和物理气相沉积的金银异质纳米间隙耦合结构
    第一节 引言
    第二节 实验部分
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 同质纳米间隙耦合结构的制备
        2.2.3 异质纳米间隙耦合结构的制备
        2.2.4 时域有限差分法(FDTD)模拟
        2.2.5 表面增强拉曼光谱检测
        2.2.6 仪器设备
    第三节 结果与讨论
        2.3.1 金银异质纳米间隙耦合结构的制备
        2.3.2 同质/异质纳米间隙耦合结构的表征
        2.3.3 FDTD模拟
        2.3.4 同质/异质纳米间隙耦合结构用于表面增强拉曼光谱
    第四节 本章小结
第三章 基于纳米切割和纳米组装的纳米间隙耦合纳米粒子结构
    第一节 引言
    第二节 实验部分
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 纳米间隙耦合纳米粒子结构的制备
        3.2.3 时域有限差分法(FDTD)模拟
        3.2.4 表面增强拉曼光谱测试
        3.2.5 仪器设备
    第三节 结果与讨论
        3.3.1 金纳米间隙耦合纳米粒子结构的制备
        3.3.2 金纳米粒子的表征
        3.3.3 不同形貌纳米间隙耦合结构的表征
        3.3.4 FDTD模拟
        3.3.5 不同形貌纳米间隙耦合结构的表面增强拉曼性能
    第四节 本章小结
结论与展望
参考文献
作者简介
攻读硕士学位期间取得的学术成果
致谢



本文编号：4008069