微纳金属结构近场光学性能研究

来源 :电子科技大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:minini
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,人们热衷于纳米材料的研究与应用,而微纳金属结构由于其独特的光学特性,成为研究中的一大热点。而微纳金属结构的特殊光学特性来自于表面等离子体的作用。表面等离子体(SP)是在导体和电介质界面上发生的集体电荷振荡,包括沿着金属表面自由传播的电子密度波和不连续的金属微纳结构中的局域电子振荡,两者分别对应表面等离子体共振(SPR)和局域表面等离子体共振(LSPR)。由于表面等离子体的作用,微纳金属结构具有广泛的实际应用,如纳米尺度的光控制和操作、单分子级的生物探测、亚波长孔径的光传输增强等。本论文的主要工作是用近场扫描光学显微镜(NSOM)对微纳金属机构进行实验表征,并进行相应的理论计算,通过对比实验与理论结果,研究分析微纳金属结构的近场光学特性。论文主要针对两类结构进行了相应研究:1.金属纳米孔阵列对特定波长的透射光有增强作用,在传感器以及光器件等方面具有广泛的应用。本论文采用有限时域差分法(FDTD)进行仿真,通过改变纳米孔形状、排列周期等因素分析金属纳米孔阵列的传输特性,并用NSOM观察研究其近场光强分布状况。主要分析了菱形、十字星形和蝶形孔阵列的近场光强分布状况,实验结果与仿真计算的结果相一致,表明了纳米孔阵列对特定透射光的增强特性,并且结构表面的光强分布有明显的增强。2.微纳金属光栅结构也是经典结构之一,具有很多特殊的光学特性,本论文主要研究一维光栅结构的透射偏振效应及滤波作用,对两种典型结构进行实验分析研究:环状结构和车轮结构。 NSOM得到的近场光强分布以及光学显微镜得到的远场光强与仿真计算结果一致,验证了光栅结构的上述特性,为微纳光栅的加工应用提供了更多的依据。
其他文献
本论文从研究新型的晶界间隧穿型磁电阻材料的目的出发,研究的重点放在了多晶有序双钙钛矿结构氧化物Sr2FeMoO6方面。这是自1998年Kobayashi等人发现了Sr2FeMoO6材料具有室温
本文对气体放电活化反应蒸发沉积技术(GDARE)制备的纳米颗粒ZnO单层、双层以及ZnO/SnO2复合膜,进行了气敏性质及光电性质方面的研究。 本文分析研究了不同温度下的ZnO单层
碳黑气溶胶是大气气溶胶的重要组成部分,在大气物理、大气化学、大气光学等过程中具有重要作用。它在全球变暖、区域气候变化、环境保护与公共健康等方面影响巨大,因此研究碳黑
负折射率材料及其光学特性研究是近年来光学和材料科学等交叉前沿领域的重要研究内容。其研究成果不仅推动了光学学科的发展,丰富了物理学的内容,而且对于实现新材料具有重要的
具有优越光电性能的ZnO是第三代宽禁带半导体的核心基础材料之一,在短波长光电子器件和自旋电子学器件中具有十分巨大的应用前景。作为导电性可控的衬底,硅片价格低廉、结晶性
本论文采用密度泛函和非平衡格林函数相结合的第一性原理方法,系统地研究了量子参数电子泵的一般理论,并结合夹在两金属铝导线之间碳链参数泵来分析绝热和非绝热条件下泵浦的行
GaN基材料是当前发展高温、高频和大功率应用电子器件的重要材料,AlGaN/GaN异质结器件及其制备技术引起了人们极大的兴趣。本文重点讨论了具有高反向击穿电压和低正向导通电压
光开关是全光网络中的关键器件之一,用来实现全光层的路由选择,波长选择,光交叉连接等功能。与无机波导光开关相比,聚合物波导光开关成本低廉,具有一定的市场前景。三维垂直耦合型
半导体材料能否被广泛应用于电子器件和光电子器件取决于它的掺杂能力,即能否提供足够的载流子浓度。硅是半导体工业的主要材料,它的掺杂性能直接影响半导体工业的发展。根据摩
学位
稀土上转换发光纳米晶由于其在生物标记,治疗方面的独特优势,近些年来引起人们的广泛关注。上转换发光材料用近红外光激发,可避免通常用紫外光激发导致的生物体的损伤,同时可避免