周期性金属/介质结构的制备及其光学性能研究

发布时间：2021-10-20 17:11

　　周期性金属价质（Metal/Dielectrics, MDs）结构具有奇异的光学性质,包括透射率异常增强、天线方向性效应和负折射效应等,因其在红外和可见光方面具有潜在的应用前景,逐渐成为微纳光学领域的研究热点之一。本文主要工作是针对MDs结构进行透过率异常增强性质和天线方向性两方面研究。文中主要制备了两种结构,分别为周期结构领结型（Bow-tie）纳米颗粒和周期结构金属孔阵列,并从实验和仿真两方面对其光学性能进行了研究。本文主要内容如下：1、结合纳米球自组装和热蒸发方法制备了多层MDs领结型纳米颗粒阵列,并对样品的光学特性进行了实验和理论研究。实验结果表明,所有样品在光学频段都具有一个透射谷。透射谷的中心波长位置随着金属层数的增加而向短波段移动。利用COMSOL Multiphysics仿真软件对领结型天线的远场辐射强度进行研究,将电偶极子置于天线附近,发现随着Bow-tie天线金属层数的增加,偶极子辐射强度和方向性逐渐增强。2、结合光刻和热蒸发方法制备了大面积周期结构的单层金属孔阵列。每个样品都具有两个透射峰,研究发现随着金属孔径增大或孔阵周期增大,透射峰都会向长波段移动。利用COM... 

【文章来源】：南京师范大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：48 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 表面等离极化激元
        1.2.1 表面等离极化激元原理
        1.2.2 SPP的激发
    1.3 透射率异常增强
    1.4 光学天线
    1.5 负折射效应
    1.6 微纳加工技术
    1.7 本文主要内容和创新点
        1.7.1 本文主要内容
        1.7.2 本文创新点
第2章 多层金属/介质纳米结构的制备及光学性质研究
    2.1 引言
    2.2 多层纳米颗粒的样品制备
        2.2.1 单层胶体晶体掩膜版的制备
        2.2.2 交替沉积不同层数的金属/介质层
        2.2.3 去除掩膜胶体晶体形成纳米颗粒
    2.3 周期性纳米颗粒的光谱特性研究
        2.3.1 光谱仪测量不同样品的光谱特性
        2.3.2 有限元法模拟光谱特性
    2.4 数值模拟理论分析Bow-tie天线性质
        2.4.1 数值模型建立
        2.4.2 Bow-tie天线方向性与金属层数
    2.5 本章小结
第3章 亚波长单层金属孔阵列的制备和光学性质研究
    3.1 引言
    3.2 金属孔阵列的样品制备
    3.3 单层周期金属孔阵的光学性质
        3.3.1 周期大小对光学性质的影响
        3.3.2 孔径大小对光学性质的影响
    3.4 数值模拟理论分析金属孔天线性质
        3.4.1 数值模型建立
        3.4.2 金属孔天线方向性与晶格常数
    3.5 本章小结
第4章 双层周期性金属孔阵的负折射研究
    4.1 引言
    4.2 数值模型与参数提取
        4.2.1 数值模型建立
        4.2.2 参数提取
    4.3 金属孔晶格常数的分析
        4.3.1 金属孔径的大小对负折射率性质的影响
        4.3.2 金属孔阵的周期对负折射率性质的影响
    4.4 本章小结
第5章 总结
参考文献
在读期间发表的学术论文及研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]多层金属纳米点阵的制备及其光学性质的研究[J]. 周振婷,杨理,姚洁,叶燃,徐欢欢,叶永红.  物理学报. 2013(18)
[2]折射率对金属-电介质-金属光子晶体强透射特性的影响[J]. 杨宏艳,肖功利.  光学学报. 2012(07)
[3]Ag/SiO2/Ag组成的三角形纳米柱的光学及传感特性（英文）[J]. 马文英,姚军,杨欢,刘娟意.  纳米技术与精密工程. 2010(03)
[4]功能光学纳米Ag薄膜的制备及其光学特性研究[J]. 黄茜,张晓丹,王烁,曹丽冉,孙建,耿卫东,熊绍珍,赵颖.  物理学报. 2009(04)
[5]金纳米颗粒的有序制备及其光学特性[J]. 王凯,杨光,龙华,李玉华,戴能利,陆培祥.  物理学报. 2008(06)
[6]左手材料研究进展及应用前景[J]. 张世鸿,陈良,徐彬彬,邓龙江.  功能材料. 2006(01)

硕士论文
[1]基于周期性薄膜结构的负折射率材料[D]. 王燕.南京师范大学 2011



本文编号：3447290