基于多孔氧化铝的激光诱导等离子体机理研究

发布时间：2025-01-15 13:30

　　多孔微纳材料比一般材料具有更强的光吸收系数,在激光与物质相互作用过程中是提高激光能量转化效率的理想材料。阳极氧化铝(AAO)模板表面为周期性孔洞结构,且制备方法简单,具有多孔微纳材料的典型特性。本文首先从实验和理论模拟仿真两个方面研究了二次阳极氧化法制备的AAO的激光吸收机理,并进行了对比分析。在此基础上,研究了激光诱导等离子体特性,并结合激光吸收机理进行分析。研究结果如下:通过二次阳极氧化法制备了三种不同孔径的AAO模板。通过扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对三种AAO模板进行了表征,结果表明,三种AAO模板的孔间距T为450 nm,氧化层厚度H为550 nm,孔径D分别为200、300、400 nm;多孔层孔呈周期性分布,孔径大小一致,均匀分布。通过近红外吸收光谱对AAO模板的光吸收特性进行了测试。并构建了AAO模板的光吸收微观结构模型,分为两个层面:第一层面为材料表面的孔结构;第二层面为AAO模板自身的多层膜结构:结构上层为多孔结构氧化铝,底层(基底)为铝材料,中间有一阻挡层氧化铝。运用光学理论分析了AAO模板微观结构的光波有效吸收机理,结果表明,AAO模板对光线的...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1Ebbesen小组制备的金属纳米结构[13]

拟研究及其在激光材料相互作用领域方面的研究等。下面将从以上三个方向对国内外周期性微纳结构材料的光学特性的研究现状进行论述。1.3.1周期性微纳结构材料的制备1998年，Ebbesen[13]等人在研究周期性微纳结构材料的透射特性时，首次发现了超强光透射(Extraordinary....

图1.3国外多种形貌纳米结构阵列图[17-19]

硕士学位论文基于多孔氧化铝的激光诱导等离子体机理研究5图1.2Alexandre等人制备的纳米金孔[14-16]（a）三角形孔；（b）倒金字塔孔；（c）正金字塔结构图1.3国外多种形貌纳米结构阵列图[17-19]2010年，厦门大学的Li等人[20]制备了Au/SiO2核壳结构，....

图1.4国内多种形貌纳米结构阵图[20,21]

硕士学位论文基于多孔氧化铝的激光诱导等离子体机理研究5图1.2Alexandre等人制备的纳米金孔[14-16]（a）三角形孔；（b）倒金字塔孔；（c）正金字塔结构图1.3国外多种形貌纳米结构阵列图[17-19]2010年，厦门大学的Li等人[20]制备了Au/SiO2核壳结构，....

图1.6各周期性纳米结构表面的电磁场分布图[27]

1绪论硕士学位论文6面增强拉曼效应（SERS）等。目前，主要使用有限元法[22]（FEM）、离散偶极近似[23]（DDA）、边界元法[24]（BEM）、时域有限差分法[25]（FDTD）等数值分析方法对电磁波与周期性微纳结构的近场耦合作用进行仿真分析。其中，时域有限分析法(FDT....

本文编号：4027455