银纳米三聚体和四聚体中等离激元共振辐射特性研究

发布时间：2024-11-27 21:50

　　表面等离激元是光场与金属纳米结构发生相互作用产生的沿其表面传播的电磁波。表面等离激元由于能够展现出独特的光学性质,像对光场的选择性吸收、散射、放大、调控等等,因此在数据存储、生物医学、波导、表面增强光谱学以及负折射材料等方面具有广泛的应用价值。最近几年,随着纳米材料加工技术的不断成熟,人们在理论和实验上对不同结构的贵金属纳米颗粒以及纳米复合结构的光学特性进行了大量的研究,研究发现当改变结构系统中的物理参量时能够调节纳米结构表面等离激元间的耦合,进而实现对光场的操控。本文基于有限元法,主要对以下两个纳米结构系统的光学特性进行研究。1.银纳米缺口环与银板所构成的纳米复合结构的表面等离激元共振特性:我们所研究的纳米三聚体结构由一个纳米缺口环和两个银板所组成,两块银纳米板相对放置,紧靠在缺口环的两个端口。这一结构类似于一个L-C电路,其中两个银纳米板相当于一个电容,而开口环类似于一个电感线圈。在光场的激发下,通过调节板的结构尺寸,能够实现对共振吸收峰位置、线宽和强度的调控,这将有利于表面等离激元在表面增强拉曼光谱学中的应用。两个银纳米板间隙处的电场增强与电容有关,这样通过改变结构的电容就可以实现...

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 等离激元光子学的研究背景
    1.2 表面等离激元的基本原理
        1.2.1 传导表面等离激元
        1.2.2 局域表面等离激元
        1.2.3 表面等离激元的应用
    1.3 表面等离激元的数值算法
    1.4 本论文的研究内容
第2章 表面等离激元的耦合及其光学特性
    2.1 等离激元杂化理论
    2.2 Fano共振
        2.2.1 Fano共振的研究背景和原理
        2.2.2 激发Fano共振的纳米结构体系
    2.3 等离激元诱导透明
        2.3.1 电磁诱导透明(EIT)
        2.3.2 等离激元诱导透明(PIT)机理
    2.4 本章小结
第3章 银纳米缺口环与银板所构成的纳米复合结构的表面等离激元共振研究
    3.1 引言
    3.2 银纳米二聚体的结构设计及其光学特性
        3.2.1 银纳米二聚体的结构设计
        3.2.2 缺口环与银板所组成的二聚体堆成放置时的光学特性
        3.2.3 银板偏置时二聚体的光学特性
        3.2.4 两块相同纳米板间的耦合共振
    3.3 银纳米三聚体的结构设计及其光学特性
        3.3.1 银纳米三聚体的结构设计
        3.3.2 三聚体的耦合共振
        3.3.3 三聚体共振特性与耦合间距的关系
        3.3.4 银纳米板宽度b的变化对吸收谱的影响
        3.3.5 银纳米板长度a的变化对吸收谱的影响
    3.4 本章小结
第4章 银纳米棒四聚体的法诺(Fano)共振和线宽压缩
    4.1 引言
    4.2 单一银纳米棒的偶极共振
    4.3 银纳米棒二聚体的共振特性
    4.4 银纳米四聚体的结构设计和数值模拟
    4.5 结果和讨论
        4.5.1 SNQM的法诺共振现象
        4.5.2 SNQM的法诺共振调制
    4.6 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间科研成果



本文编号：4012731