發(fā)布時(shí)間：2024-01-30 23:50

　　表面等離激元是金屬或介質(zhì)材料中的電子在外加光場(chǎng)作用下的集體振蕩現(xiàn)象,其在生物、化學(xué)、能源、信息等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。本文圍繞三棱柱型納米粒子的表面等離激元現(xiàn)象,從電磁耦合硅納米三棱柱多聚體的遠(yuǎn)場(chǎng)散射光譜、銀納米三角片的近場(chǎng)增強(qiáng)效應(yīng)以及柱狀納米粒子的電磁模式這三個(gè)不同角度分別開(kāi)展了理論模擬研究工作。本文計(jì)算了硅納米三棱柱粒子單體以及二聚體、四聚體、六聚體的表面等離激元散射光譜性質(zhì),發(fā)現(xiàn):對(duì)于二聚體,隨著粒子間隙的減小,電偶極共振譜峰的位置基本保持不變,磁偶極共振譜峰藍(lán)移;對(duì)于四聚體和六聚體,由于相對(duì)于二聚體引入了額外的橫向電磁耦合相互作用,電偶極共振譜峰發(fā)生了較明顯的紅移,磁偶極共振譜峰會(huì)發(fā)生劈裂。與PEEM實(shí)驗(yàn)合作,通過(guò)開(kāi)展電磁場(chǎng)模擬研究了光的斜入射條件對(duì)銀納米三角片粒子表面等離激元熱點(diǎn)的影響;定量地證明了斜入射所引起的對(duì)稱性破缺對(duì)表面等離激元熱點(diǎn)的強(qiáng)度具有重要影響,相關(guān)理論模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)觀測(cè)結(jié)果之間吻合得很好。采用電磁多極方法和準(zhǔn)正交模方法研究了不同高度的銀納米三棱柱、圓柱體和長(zhǎng)方體粒子的消光光譜,發(fā)現(xiàn)光譜中長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)譜峰主要來(lái)自電偶極模式的貢獻(xiàn);隨著納米粒子高度的增加,短波長(zhǎng)側(cè)譜...

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.1Yee離散網(wǎng)格示意圖

匠蹋?傭?梢栽謔奔瀋系??蠼猓??恍枰???矩陣求逆運(yùn)算17。與前述的Mie理論以及離散偶極近似方法不同，F(xiàn)DTD方法求解的是時(shí)域麥克斯韋方程組。由于作為激發(fā)源的光脈沖具有有限的時(shí)間寬度，因此激發(fā)光實(shí)際上并不是單色的，而是覆蓋了一個(gè)較寬的頻率范圍。由于麥克斯韋方程組是線性的，所以....

圖3.1（a）硅納米三棱柱二聚體的光散射過(guò)程示意圖

20偏振。圖3.1b中展示了硅納米三棱柱粒子單體、二聚體、四聚體和六聚體結(jié)構(gòu)的頂視圖。在本研究中，納米三棱柱粒子的高度h和底邊邊長(zhǎng)d均固定為240nm。二聚體、四聚體和六聚體結(jié)構(gòu)中納米三棱柱粒子之間的距離（即相對(duì)的兩個(gè)三角形頂點(diǎn)的間隙）g大小可調(diào)。硅材料的介電常數(shù)來(lái)自文獻(xiàn)報(bào)道的實(shí)....

圖3.2a散射光譜中三個(gè)共振峰所對(duì)應(yīng)的電磁模式激發(fā)進(jìn)行歸屬，我們進(jìn)

21（41013m2）；685nm譜峰的強(qiáng)度次之，約為825nm譜峰強(qiáng)度的75%左右；575nm譜峰的強(qiáng)度最低，僅為825nm譜峰強(qiáng)度的25%左右。這三個(gè)散射共振譜峰的強(qiáng)度之間的差別，源于譜峰所對(duì)應(yīng)的不同電磁模式激發(fā)。為了對(duì)圖3.2a散射光譜中三個(gè)共振峰所對(duì)應(yīng)的電磁模式激發(fā)進(jìn)行歸....

圖3.3為不同粒子間距（g）情況(g=200nm,100nm,50nm,20nm)下硅納米三棱柱

223.3.2硅納米三棱柱二聚體的散射截面從本小節(jié)開(kāi)始我們來(lái)研究硅納米三棱柱多聚體結(jié)構(gòu)中電磁耦合效應(yīng)對(duì)納米粒子光散射性質(zhì)的影響�？紤]到對(duì)于我們所關(guān)注的光波長(zhǎng)范圍，電四極模式對(duì)應(yīng)的光散射共振峰的強(qiáng)度明顯弱于磁偶極模式和電偶極模式所對(duì)應(yīng)的光散射共振峰，因此在接下來(lái)的討論中我們主要關(guān)注....

本文編號(hào)：3890580