Au-TiO 2 体系中TiO 2 导带电子弛豫过程的研究

发布时间：2024-02-23 20:26

　　本文利用光发射电子显微-光谱装置,主要针对飞秒激光作用下Au-TiO₂纳米粒子体系中TiO₂导带电子弛豫过程展开研究。首先,通过光发射电子显微镜得到飞秒激光作用下TiO₂纳米粒子和Au纳米粒子光电子产额的功率依赖关系,确定了不同纳米粒子光电子发射过程对应的多光子阶次。结合入射激光的光子能量,确定了Au纳米粒子的功函数在4.65eV⁴.71eV范围之间,TiO₂纳米粒子发生多光子电子发射过程所需的最小能量在5.77eV⁵.84eV范围之间。这为接下来利用飞秒激光的泵浦-探测技术研究Au-TiO₂纳米粒子体系内的电子弛豫过程打下了基础。通过研究TiO₂纳米粒子和Au纳米粒子的光电子产额对入射激光参量的响应,得到了纳米粒子的光电子发射特性。其次,利用飞行时间-光发射电子显微镜对光电子的空间分布和能量分布同时测量的能力,对比了基频光、倍频光单独作用以及双色光同时作用下Au-TiO₂纳米粒子体系的光电...

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 等离激元能量转换的研究进展
    1.3 等离激元热电子生成和注入的基本原理
    1.4 等离激元能量转换的效率与提升方法
        1.4.1 等离激元与传统光伏器件的效率
        1.4.2 提升效率的方法
    1.5 本文研究内容及意义
第二章 Au和TiO₂纳米粒子多电子发射过程的研究
    2.1 实验装置
        2.1.1 光电子探测设备
        2.1.2 飞秒激光光源
    2.2 样品制备
    2.3 飞秒激光作用下Au和TiO₂纳米粒子光电子的发射过程
        2.3.1 多光子电子发射的基本原理
        2.3.2 TiO₂电子跃迁能级的测量实验现象观察与分析
        2.3.3 飞秒激光作用下Au纳米粒子光电子发射过程
    2.4 光电子对入射激光波长的响应
        2.4.1 TiO₂纳米粒子对激发波长响应
        2.4.2 Au纳米粒子对激发波长响应
    2.5 本章小结
第三章 飞秒激光作用下Au-TiO₂混合纳米粒子的光电子的来源研究
    3.1 实验系统
        3.1.1 飞行时间-光发射电子显微镜
        3.1.2 实验装置
    3.2 飞秒激光作用下Au、TiO₂和Au-TiO₂混合纳米粒子的光电子能谱
        3.2.1 飞秒激光作用下TiO₂纳米粒子的光电子能谱
        3.2.2 飞秒激光作用下Au纳米粒子的光电子能谱
        3.2.3 飞秒激光作用下Au-TiO₂混合纳米粒子的光电子能谱
    3.3 本章小结
第四章 Au-TiO₂纳米粒子系统电子弛豫过程研究
    4.1 实验系统
        4.1.1 多光子电子发射泵浦-探测系统
        4.1.2 多光子电子发射的泵浦-探测
    4.2 不同延迟下Au-TiO₂混合纳米粒子中导带电子的弛豫过程
    4.3 正延迟下Au-TiO₂混合纳米粒子中导带电子的弛豫过程
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
参考文献
附录A 攻读硕士学位期间取得的学术成果
致谢



本文编号：3907922