生物模板法制备金属亚波长结构及其表面等离子体光学研究

发布时间：2021-06-23 01:25

　　表面等离子体被来自物理、化学、材料和生物领域的研究者广泛关注。纳米科学领域的进步推动了金属微观结构的构建和表征,这一进展又进一步促进了表面等离子光学的研究。利用不同方法制备的不同的复杂纳米结构,使我们能够有效的控制表面等离子体极化子,从而更好的研究其物理机制并对其操作以适应于某些实际应用。生物模板法则是近年兴起的一种仿生学方法。利用自然界中已有的生物材料的特殊、复杂结构,以其为模板,利用化学方法制备具有特殊微观结构的无机材料。这一方法代价低廉,而且能获得光刻或者电子束刻蚀无法获得的复杂结构。利用生物模板法的简易和廉价性来制备周期性结构,并以其为基础制备金属亚波长结构,研究其等离子体光学特性,这两个方面结合的尝试是本文研究探索的背景。在本文研究中,利用生物模板法,以蝴蝶翅为模板,制备了具有微米量级的亚波长二氧化硅光栅周期性结构,并在这一结构上镀制超薄银膜获得金属亚波长周期性结构。对样品的光学显微测试和扫描电镜测试表明,样品具有良好的微观光栅周期性结构,周期常数约为1微米。根据电镜测试结果,建立时域有限差分法数值模拟模型,对该结构进行透射谱模拟,获得了不同光栅凹槽深度的透射谱图样。电磁波时... 

【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：53 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

金属/电介质界而处入射电场分布

华东师范大学2010届硕士学位沦文图3一1左:豆粉蝶，右:绿带翠凤蝶扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观测蝴蝶翅的得到的图像。SEM图像可见鳞片细节，鳞片上具有微小光栅状周期性结构，周期常数约在微米量级。STM图像则显示了蝶翅的截面图，可见除了表面周期常数约在微米量级的光栅结构外，蝶翅内部具有更复杂的周期性结构，利用这种结构可以制备尺度更小的无机周期性结构，获得新颖的光学或等离子光学效应。但本文研究主要利用表面的微米量级的光栅结构，更小尺度的结构暂不涉及。图3一2绿带翠凤蝶翅鳞片扫描电子显微(SEM)图。图3一3绿带翠凤蝶翅截而透射电

周期性结构，获得新颖的光学或等离子光学效应。但本文研究主要利用表面的微米量级的光栅结构，更小尺度的结构暂不涉及。图3一2绿带翠凤蝶翅鳞片扫描电子显微(SEM)图。图3一3绿带翠凤蝶翅截而透射电镜(丁〔M)图由以上三图可清晰的观察到蝴蝶翅所具有良好的多重周期性结构。图中


本文编号：3243935