本文選題：表面等離激元 + 近場成像�。� 參考：《中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院物理研究所)》2017年碩士論文

【摘要】：表面等離激元極化子是金屬-電介質(zhì)界面自由電子與光子相耦合產(chǎn)生的一種玻色行為的準(zhǔn)粒子。由于表面等離激元可突破衍射極限,有助于在納米尺度上對光子進行操控,并可以獲得更強的光與物質(zhì)相互作用,從而成為科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點�？茖W(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)等離激元廣泛存在于傳統(tǒng)貴金屬、新型低維材料、拓撲絕緣體等一系列材料中。然而,傳統(tǒng)貴金屬有強的電聲耦合作用以及高的態(tài)密度分布,使得其表面等離激元不易調(diào)控,限制了實際應(yīng)用。半導(dǎo)體材料由于載流子濃度可控以及獨特的電子能帶結(jié)構(gòu),可有效降低帶間和帶內(nèi)損耗。其中,Ⅲ-Ⅴ族砷化銦半導(dǎo)體因其窄的直接帶隙和高的載流子遷移率,使其成為一種新型的表面等離激元材料。本論文基于近幾年發(fā)展起來的近場光學(xué)成像技術(shù)和有限元數(shù)值模擬方法,對一維砷化銦納米線表面等離激元的光學(xué)性質(zhì)進行研究。論文研究成果主要包括三個部分,首先基于近場光學(xué)產(chǎn)生的局域場增強效應(yīng)成功激發(fā)了砷化銦半導(dǎo)體納米線的表面等離激元,并實現(xiàn)其實空間成像。接著,運用有限元法對實驗所得的近場圖像進行分析擬合,數(shù)值模擬與實驗現(xiàn)象符合良好,并能夠反推出納米線載流子濃度。最后,通過改變不同納米線直徑以及襯底,實現(xiàn)了對表面等離激元性質(zhì)的調(diào)控,包括其波長、色散、局域因子及品質(zhì)因子等。總之,我們首次在納米級分辨率上實現(xiàn)了砷化銦納米線表面等離激元的實空間成像,并對其品質(zhì)因子、局域性、傳播行為進行了系統(tǒng)研究。與此同時,還初步實現(xiàn)了其表面等離激元的性質(zhì)調(diào)控,這為納米尺度上的光子調(diào)控以及應(yīng)用開辟了一個新天地。
[Abstract]:The surface isoexciton polaron is a kind of quasi-particle produced by the coupling of free electrons and photons at the metal-dielectric interface.Due to the fact that the surface isotherm can break through the diffraction limit, it is helpful to manipulate photons at the nanometer scale and to obtain stronger interaction between light and matter, which has become a hot research topic in the field of science and technology.Scientists have found that isoexcitators are widely used in a series of materials, such as traditional precious metals, new low-dimensional materials, topological insulators and so on.However, the traditional precious metals have strong electro-acoustic coupling and high density of states, which make it difficult to regulate the surface isopherons, which limits the practical application.Due to the controllable carrier concentration and the unique electronic band structure, semiconductor materials can effectively reduce the inter-band and intra-band losses.Because of its narrow direct band gap and high carrier mobility, the 鈪，

本文編號：1762464