量子点—金属纳米粒子复合系统中光学双稳态的研究
本文关键词：量子点—金属纳米粒子复合系统中光学双稳态的研究 出处：《华东理工大学》2017年硕士论文 论文类型：学位论文
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【摘要】：在这个高科技时代,纳米材料已经融入了人们吃穿住行。随着纳米材料制备技术的不断发展以及人们日益膨胀的需求,功能单一型的纳米材料终究会被淘汰,随之而生的是具有多重功能的复合纳米材料。这种复合系统的纳米颗粒组分可以由半导体量子点、金属纳米粒子、磁性化合物等不同材料组合而成,由于其组分的多样性,因此复合系统往往具备每种组分的本征物理特性,不但如此,因为组分之间的相互耦合,复合系统还会衍生出新的物理特性,其应用价值十分广泛。本文中研究的材料背景就是量子点-金属纳米粒子复合系统。光学双稳态在光开光、光信息存储等领域都有着极大的应用前景。无论是理论上还是实验上,人们对光学双稳态早已展开了深入的研究,并且制造了很多光学双稳器件,但这些都是基于原子系统和组分单一型纳米粒子系统。随着对复合系统认识的提高,特别是量子点-金属纳米粒子复合系统中存在克尔非线性光学效应给了我们很大的启发,在本文中,我们研究了量子点-金属纳米粒子复合系统中的光学双稳态。本文的研究工作主要包含三方面内容:其一,利用金属纳米粒子的表面等离激元来增强光学双稳。研究发现,在外加探测场施加方向不同的情况下,得到光学双稳态的条件也不同,当外加探测场垂直于系统主轴时,更容易得到光学双稳态。结果还表明,量子点与金属纳米粒子之间的距离越近,双稳态的阈值越低。此外,我们发现还可以通过改变外加控制场的频率以及金属纳米粒子的半径可以实现对复合系统中产生的光学双稳态的阈值和区域进行调控。其二,研究了光学双稳对金属纳米粒子的尺寸的依赖效应。研究发现,对于椭球形的纳米粒子来说,其归一化拉比频率、自相互作用项以及消光系数会同时受到纳米粒子的横半轴与长半轴的影响。因此,可以通过改变其尺寸,结构来对其光学双稳态进行调控。其三,研究了双量子点-金属纳米粒子复合系统的光学双稳态。研究发现,在双量子点复合系统中所得到的光学双稳态比单量子点系统中的光学双稳态要小得多。因此,其对于光开关、信息处理有着非常大的潜在的应用。在本文的最后,我们对复合系统的光学双稳态进行了总结与展望。
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TB383.1;O471.1
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，本文编号：1319686
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