本文關鍵詞：具有深紫外表面等離子特性金屬納米結構的制備與應用

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【摘要】：金屬的表面等離子共振效應是一種廣泛存在于金屬中的特性,其形成機理,簡要解釋為自由電子在電磁場中的集體震蕩所引起的。作為有一種類光學性質,金屬的表面等離子特性具有廣泛的研究與應用潛力,比如表面等離子共振增強光電響應、表面等離子共振增強光催化、表面等離子增強SERS、醫(yī)學成像與醫(yī)療、光化學反應等等。一直以來,金屬表面等離子共振特性的研究多集中于金、銀等傳統(tǒng)貴金屬的研究,這些金屬的表面等離子共振峰多在可見光等區(qū)域。本學位論文通過非模板法以及模板法制備了一系列金屬納米顆粒和陣列薄膜,研究了多種表面等離子共振峰處在深紫外區(qū)域的納米金屬結構,并簡要做了了表面等離子共振的熒光增強效應以及表面等離子共振增強光電探測器響應的研究。主要成果如下：(1)通過液相激光燒蝕法,在有機溶劑中制備出了多種具有碳包裹核殼結構的金屬納米顆粒,這些納米顆粒性狀穩(wěn)定,具有一定的抗氧化作用。同時因制備出的碳殼層具有紫外區(qū)域的熒光作用,實驗進一步研究了金屬表面等離子共振效應對碳點熒光的影響,發(fā)現(xiàn)表面等離子共振對熒光具有增強作用以及對氮化鎵探測器響應信號的增強作用,并簡要分析其形成機理。(2)通過制備合適的PS膠體球模板,使用真空蒸鍍的方法,在制備的模板上蒸鍍一層A1金屬薄膜,得到了規(guī)則的A1納米陣列薄膜,并通過調控PS膠體球的大小,實現(xiàn)對A1納米陣列形貌的調控,從而調整優(yōu)化了Al納米陣列的等離子共振峰。同時,將制備的A1納米陣列與納米金剛石薄膜復合,研究了表面等離子共振效應對金剛石探測器光響應的影響,發(fā)現(xiàn)復合有A1納米陣列的金剛石探測器,其光電響應增強125%�？倐�,本學位論文初步探索了一系列具有深紫外表面等離子特性的金屬納米顆粒,對其制備做了一定的研究,同時,實驗中還發(fā)現(xiàn)了表面等離子共振對碳點熒光以及金剛石探測器光響應的增強作用,不僅對于表面等離子共振特性的研究具有一定的意義,也為將來應用的拓展做出了一定的貢獻。
【關鍵詞】：表面等離子共振 熒光 光響應 金屬納米顆粒 液相激光燒蝕
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB383.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-20
• 1.1 引言10-11
• 1.2 表面等離子體共振11-16
• 1.2.1 金屬納米顆粒的局部表面等離子體共振理論12-16
• 1.3 金屬表面等離子體研究概況16-18
• 1.4 金屬表面等離子共振應用18-19
• 1.5 論文研究主要內容及意義19-20
• 2 實驗制備與檢測20-24
• 2.1 制備原料20
• 2.2 樣品的制備及制備系統(tǒng)20-22
• 2.2.1 液相激光燒蝕法20-21
• 2.2.2 真空蒸鍍法21-22
• 2.3 實驗用設備22
• 2.4 實驗用測試儀器22-24
• 3 非模板法制備金屬納米結構及其應用研究24-39
• 3.1 結果與討論24-37
• 3.1.1 金屬納米顆粒的結構表征24-26
• 3.1.2 碳包裹納米金屬顆粒形成機理26-27
• 3.1.3 金屬納米顆粒的紫外可見吸收光譜27-28
• 3.1.4 惰性氣體保護措施的討論28-29
• 3.1.5 無定型碳殼層的性質研究29-31
• 3.1.6 溶劑對制備金屬納米顆粒影響討論31-32
• 3.1.7 金屬納米顆粒穩(wěn)定性測研究32-33
• 3.1.8 表面等離子共振對碳點熒光影響初探33-36
• 3.1.9 表面等離子共振對光電探測器性能的影響36-37
• 3.2 本章小結37-39
• 4 模板法制備納米結構及其應用研究39-53
• 4.1 結果與討論39-51
• 4.1.1 PS模板的自組裝39-40
• 4.1.2 金屬納米陣列的制備40-41
• 4.1.3 PS微球的去除41-43
• 4.1.4 PS膠體模板的調整43-45
• 4.1.5 金屬納米鋁陣列的形貌表征45-48
• 4.1.6 金屬納米鋁陣列表面等離子共振特性48-50
• 4.1.7 金屬納米鋁陣列增強金剛石光電探測器50-51
• 4.2 本章小結51-53
• 5 論文總結及展望53-55
• 5.1 論文總結53-54
• 5.2 研究展望54-55
• 致謝55-56
• 參考文獻56-64
• 附錄64

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