导读:本文包含了局域化表面等离激元论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:金属纳米颗粒,局域表面等离激元,表面增强红外吸收,等离激元-振动耦合
局域化表面等离激元论文文献综述
李楠楠,章瀚,王建方[1]（2019）在《局域表面等离激元增强红外吸收》一文中研究指出红外吸收光谱是探测和鉴定分子的有效工具,然而其应用受到分子低红外吸收截面的限制.金属或高掺杂半导体纳米材料的局域表面等离激元能够产生极大的局域电磁场增强.当分子红外振动与局域表面等离激元发生耦合共振时,分子的振动信号会被极大增强,可实现对目标分子的微量甚至痕量检测.由于其在化学、生物和医药等方面的巨大应用前景,近年来局域表面等离激元增强红外吸收引起了人们的广泛关注.本文首先介绍了表面等离激元增强红外吸收效应的产生机理和理论模型,在此基础上重点讨论了几类不同结构和组分的可实现表面等离激元增强红外吸收的纳米材料的制备方法和增强效果,最后总结了该效应在光谱成像、生物分子检测、环境污染物监测和气体检测等诸多方面的重要应用.(本文来源于《中国科学:物理学 力学 天文学》期刊2019年12期）
王兆华,任立庆[2]（2019）在《叁维六叶风车纳米结构局域表面等离激元共振特性研究》一文中研究指出目的研究叁维六叶风车纳米结构的等离子体特性和光学手性。方法设计了一种可调节叁维旋转角度的风车纳米结构。在垂直入射的左圆偏振(LCP)和右圆偏振光(RCP)作用下,通过Comsol多物理场仿真软件,数值分析了不同旋转角度叁维风车纳米结构的透射光谱、表面电流分布和磁场强度。为了得到叁维风车纳米结构的手性光学特性,计算了其不对称因子。结果在透射光谱中观察到波长为925nm和985 nm两种具有不同近场耦合的局域表面等离激元共振(LSPR)模式。当旋转角从0°增加到60°时,内外模式交换各自所在的激发峰位;当旋转角为45°时,叁维风车具有较强的光学活性,其不对称因子最大值可达0.6,从而在不同的共振模式下得到了最佳的圆二色性效应。结论 LSPR模式对几何参数有很强的依赖性和可调控性,光学手性对风车结构叶片的上升程度具有很强的敏感性。研究结果可为设计新的手性光学纳米结构提供参考,为光电相互作用领域的应用提供新思路。(本文来源于《表面技术》期刊2019年08期）
徐娅,边捷,张伟华[3]（2019）在《局域表面等离激元纳米光学传感器的原理与进展》一文中研究指出局域表面等离激元(LSP)纳米结构可将自由空间传播的光场高效地收集并会聚在其近场区域的纳米"热点"内,实现分子的高效激发,反之也可将热点内分子的光谱信息"广播"到远场。这一过程伴随着光吸收、辐射、散射及光力、共振偏移、光热等效应的极大增强,这些丰富的现象一方面为LSP纳米结构在传感领域带来了一系列应用,包括表面增强红外吸收光谱、表面拉曼光谱、表面荧光光谱、LSP折射率传感器、纳米光镊与LSP基质辅助激光解吸/电离等;但同时其行为的复杂性也给研究者理解该领域的机理与应用带来困难。针对这一状况,本文从理论与应用两方面对各类LSP传感器进行回顾和梳理,一方面利用基于准静态近似下的本征模式理论为各类LSP相关的现象提供一个统一的解析理论框架,同时对各类相关的应用,包括拉曼散射、红外吸收、荧光、折射率传感与激光解吸/离子化等领域的进展与挑战进行简要的回顾,为该领域的研究者提供一个清晰简洁的入门综述。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2019年20期）
周强,林树培,张朴,陈学文[4]（2019）在《旋转对称表面等离激元结构中极端局域光场的准正则模式分析》一文中研究指出金属微纳结构中表面等离激元能够将自由空间光场局域到亚波长甚至纳米尺度,增强光与物质相互作用等各种物理过程,为等离激元光学在诸多领域带来诱人的应用.然而,目前对表面等离激元光学模场的局域性定量描述仍主要基于直观的空间几何尺寸确定的模式体积,并常被用于刻画模场与物质相互作用的强度.本文基于准正则模理论发展了表征表面等离激元结构中光场局域的理论描述方法,并针对两类典型结构的表面等离激元共振进行了系统的模式分析.结果显示表面等离激元共振可由多个本征模式构成,观察到的光场局域是所有模式共同作用的结果,只有当共振对应单一模式时可以用该本征模式的模式体积描述光场局域.最后,基于上述结果,本文探讨了极端局域光场和近来出现的"皮米腔"的光场局域本质.(本文来源于《物理学报》期刊2019年14期）
黄恺健,李世雄,白忠臣,张正平,秦水介[5]（2019）在《基于金属纳米结构非局域与尺寸效应的表面等离激元特性研究》一文中研究指出结合流体动力学介电模型以及尺寸依赖介电模型,提出了一种可用于描述金属纳米结构中表面等离激元非局域和尺寸效应的介电理论模型。利用不同介质模型对半径为1～100nm的银纳米球进行电子能量损失特性和光学特性的仿真对比,结果表明该理论模型可在较大的能量范围(1～5eV)和尺寸范围(2～200nm)内,兼容有效地反映出局域、非局域、尺寸、甚至是类量子尺寸等效应对金属纳米结构表面等离激元特性的影响作用。同时,研究结果还有助于理解表面等离激元在纳米尺度上的共振模式、能量分布机理和动态演化机制,为等离激元器件的开发设计提供了参考。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2019年20期）
王月,安西涛,任伟,黄宇欣,彭亚茹[6]（2019）在《纳米金膜及金壳表面局域等离激元对上转换荧光波长的选择调控》一文中研究指出基于贵金属表面局域等离子体共振(LSPR)调控上转换荧光的研究绝大部分集中于纳米颗粒或纳米棒,即使同一复合结构对上转换荧光(UCL)也有或增强或猝灭的截然相反的报道,而对于进一步提高上转换荧光材料的效率和强度以满足更广泛的应用需求则越来越引起人们高度关注。本文通过构筑两种纳米金/上转换纳米晶复合结构,系统研究了各自的表面局域等离激元对上转换荧光的增强和猝灭效应,基于微结构表征及对稳态、瞬态荧光光谱的分析,阐述了波长依赖的上转换荧光增强和猝灭机理。结果显示超薄纳米金壳结构对Ho~(3+)、Fe~(3+)共掺杂纳米晶的绿光发射选择性地增强了25倍,源于激发光能量与LSPR能量匹配的激发增强机制,而在覆盖有超薄纳米金膜的上转换纳米晶复合结构中却观察到了金膜引起的Er上转换荧光猝灭,同时红绿比随金膜厚度增加而增大,来自于金膜对激发光的散射、金膜的LSPR吸收带与绿光发射能级耦合引起无辐射跃迁几率增加,绿光上转换荧光强度下降相对显着,UCL寿命变短。(本文来源于《发光学报》期刊2019年06期）
马光辉,张家斌,王肖依,石琳琳,金亮[7]（2019）在《金局域表面等离激元增强砷化镓发光特性》一文中研究指出研究了金纳米颗粒局域表面等离激元共振耦合效应,并实现了砷化镓薄膜的近场发光增强.通过理论计算金纳米颗粒的吸收光谱及电场分布,分析金属纳米颗粒形貌尺寸的改变对等离激元共振频率调控及局域场增强效果的影响,模拟半径为50nm的金颗粒并实现了35倍近场增强效果.通过对双球型的模拟,分析了一种金纳米颗粒增强GaAs的积极方式,即密集颗粒之间的近场耦合形成的"hotspots".此外,研究了不同溅射时间及快速退火对金纳米颗粒吸收特性的影响,发现金纳米颗粒吸收峰位主要位于560～680nm波段,而且随着溅射时间的增加发生红移现象.经过快速退火处理后,金纳米颗粒吸收峰位蓝移到510～550nm波段,形成与532nm激发波长相匹配的共振吸收峰.最后,实现砷化镓薄膜9.6倍的光致发光增强.(本文来源于《光子学报》期刊2019年05期）
季玉雷,李茁,陶满,赵屿璠,姜琦[8]（2019）在《基于等效局域型表面等离激元的小型化滤波器》一文中研究指出等效局域型表面等离激元(ELSPs)是由结构色散引起的两个正介电常数介质交界面上的表面局域模式。研究表明,ELSPs偶极子模式的谐振频率与谐振器的半径无关,为微波谐振器和滤波器的小型化提供了一个有效的途径。本文提出了一种基于ELSPs的四阶双模滤波器,该滤波器工作通带为2830MHz-2850MHz,回波损耗大于20dB,插入损耗小于0.5dB。这种基于ELSPs的滤波器与传统介质滤波器相比体积上有所减小,若进一步减小谐振器半径,体积将进一步减小。(本文来源于《2019年全国微波毫米波会议论文集（下册）》期刊2019-05-19）
廖玉娇[9]（2019）在《人工局域表面等离激元的粒子链传输特性研究》一文中研究指出在光学频率下,表面等离激元(Surface Plasmon Polaritons,SPP)是在金属和电介质之间的界面上传播的表面电磁波。局域表面等离激元(Localized Surface Plasmons,LSP)是电子与电磁场耦合的非传播的激发,主要局限在金属纳米粒子或纳米结构表面。在较低频率下,金属的行为类似于完美的电导体(PEC),SPP无法被激发。为了在微波,太赫兹波段实现类SPP、LSP的电磁特性,人们利用结构化金属表面实现了传输和局域的人工表面等离激元(Spoof LSP)。Spoof LSP在化学和生物传感器、光学天线、电磁能量传输等方面具有非常广泛的潜在应用。基于金属螺旋结构单元粒子的电磁共振特性,本文研究了螺旋粒子二聚体的电磁耦合特性,以及周期排列的螺旋粒子链的电磁传输特性。基于该粒子链,设计了Y型分束器和马赫-曾德(MZ)干涉仪两种波功能器件。论文主要内容分为两个部分:(1)研究了金属螺旋结构单元粒子的Spoof LSP共振特性和螺旋结构二聚体的耦合特性。在平面波激励下,通过分析探针测得单元结构的谐振频谱,该螺旋结构单元存在电偶极子和磁偶极子两种谐振模式。两个紧邻的螺旋粒子构成二聚体结构,两者之间的耦合作用使共振峰发生劈裂,电偶极子劈裂的两个峰中,较低频率模式是同相的,较高频率模式是反相的;而磁偶极子两个劈裂模式刚好相反,较低频率模式是同相的,较高频率模式是反相的。我们采用耦合模理论计算分析了金属螺旋二聚体的耦合特性,并实验测试了谐振谱线和电场的近场分布,仿真、计算和实验测试结果吻合的非常好,证实了研究结果的可靠性。(2)研究了周期排列的粒子链直波导和折弯波导的电磁传输特性,并设计了两种波功能器件。基于耦合模理论,计算了局域表面等离激元沿一维有限长粒子链传输的色散关系,证明了谐振频谱传输带宽与色散曲线相一致且周期排列的粒子链波导能够支持磁耦合的Spoof LSP传输。同时研究了具有不同角度折弯、不同的分离间隔和错位等缺陷的粒子链波导对电磁波传输特性的影响,粒子链波导表现出良好的鲁棒性。基于周期排列的粒子链,设计了Y型分束器、MZ干涉仪两种波功能器件。加工并测试了各种粒子链波导、折弯、分束器和MZ干涉仪等样品,实验、仿真结果基本一致,说明在微波功能器件中具有较好的实用性和应用价值。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2019-05-01）
王鹤[10]（2018）在《金属纳米颗粒局域表面等离激元与界面之间的Fano干涉行为研究》一文中研究指出当金属纳米颗粒与入射光发生耦合时,金属内部的自由电荷只会在颗粒内部产生,并且在核心周围产生振荡,这种振荡被称为局域表面等离子共振(Localized surface plasmon resonance,LSPR)。金属颗粒的极化率是典型的洛伦兹方程(Lorentzianform),当LSP共振模与其他波发生干涉时,可以发生Fano共振。通过UgoFano给出的共振方程的谱线可以发现,Fano共振可以降低共振半宽,同时由于干涉效应可以产生较强的局域电场。Fano共振可在慢光、化学灵敏度、表面增强拉曼光谱(SERS)、等离子体增透等许多领域有很广泛的应用。因此,对金属纳米颗粒局域表面等离激元与界面之间的Fano干涉行为研究有很重要的意义。本论文的主要内容分为以下两部分:1、界面附近纳米颗粒阵列的LSP与界面之间的Fano干涉效应的研究首先,研究采用了 FDTD模拟和应用修正菲涅尔系数方程进行理论分析,对于位于衬底上的半球金属纳米颗粒,当光从空气中入射时,反射波的相移随波长变化较小。所以,不论密度如何变化,反射谱在LSP共振波长处均表现为波峰,金属纳米颗粒LSP散射波与界面的反射波之间的干涉行为在LSP共振波长处表现为相长干涉。而当光从衬底方向入射时,反射波的相位会随波长从-π到π之间变化,金属纳米颗粒LSP散射波与界面的反射波之间的干涉行为在LSP共振波长处表现为相消干涉,反射光谱会显示出典型的Fano线型。然后,我们做了一系列不同厚度的银薄膜沉积在石英衬底上(2nm,4nm和6nm),通过快速热退火使其形成颗粒,并对样品进行了表征和测试。当光从衬底方向入射时,反射谱会分别出现波谷、不对称的Fano线型和波峰,这个结果与理论计算相一致。2、LSP与界面所形成的双模Fano共振当在衬底上有多个LSP共振模式存在,那么界面反射和LSP散射波之间的相互作用会变得更复杂。首先,由于尺寸、形状相同的金和银的LSP共振波长不同,衬底上混合金银纳米颗粒阵列可产生两个LSP共振模式。由于银和金纳米颗粒都是半球形并且位于衬底上,所以银和金纳米颗粒的局部驱动电场的相位是相同。因此,两种纳米颗粒的极化率相位在每个对应的LSP共振波长处均相同。所以,当光从空气/衬底方向入射时,界面反射的波与这两个LSP之间分别在相应的LSP谐振波长处干涉相长或相消。因而,在不同密度的反射谱中就会出现峰或者谷,当密度适当,会出现不对称的Fano线型。而对于衬底上沉积银立方体纳米颗粒阵列,由于界面导致的对称性破缺,立方纳米颗粒上下表面将产生在分别两个不同水平面的不同共振波长的LSP散射模式。我们进一步地研究了这两种散射模式与界面反射波之间的Fano干涉行为,结果表明,由于上下两个界面之间存在额外的光程差,其反射谱表现与界面上的混合金银纳米颗粒阵列表现不同。当光从空气一侧入射时,无论金属纳米颗粒的密度多大,在两个LSP共振峰之间均将产生一个陡峭的波谷,这种行为可用修正的薄膜干涉理论进行解释。界面上金属立方体纳米颗粒的LSP与界面间的Fano干涉行为提供了一种可能的高性能化学探测器的制备手段。(本文来源于《厦门大学》期刊2018-06-30）
局域化表面等离激元论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
目的研究叁维六叶风车纳米结构的等离子体特性和光学手性。方法设计了一种可调节叁维旋转角度的风车纳米结构。在垂直入射的左圆偏振(LCP)和右圆偏振光(RCP)作用下,通过Comsol多物理场仿真软件,数值分析了不同旋转角度叁维风车纳米结构的透射光谱、表面电流分布和磁场强度。为了得到叁维风车纳米结构的手性光学特性,计算了其不对称因子。结果在透射光谱中观察到波长为925nm和985 nm两种具有不同近场耦合的局域表面等离激元共振(LSPR)模式。当旋转角从0°增加到60°时,内外模式交换各自所在的激发峰位;当旋转角为45°时,叁维风车具有较强的光学活性,其不对称因子最大值可达0.6,从而在不同的共振模式下得到了最佳的圆二色性效应。结论 LSPR模式对几何参数有很强的依赖性和可调控性,光学手性对风车结构叶片的上升程度具有很强的敏感性。研究结果可为设计新的手性光学纳米结构提供参考,为光电相互作用领域的应用提供新思路。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
局域化表面等离激元论文参考文献
[1].李楠楠,章瀚,王建方.局域表面等离激元增强红外吸收[J].中国科学:物理学力学天文学.2019
[2].王兆华,任立庆.叁维六叶风车纳米结构局域表面等离激元共振特性研究[J].表面技术.2019
[3].徐娅,边捷,张伟华.局域表面等离激元纳米光学传感器的原理与进展[J].激光与光电子学进展.2019
[4].周强,林树培,张朴,陈学文.旋转对称表面等离激元结构中极端局域光场的准正则模式分析[J].物理学报.2019
[5].黄恺健,李世雄,白忠臣,张正平,秦水介.基于金属纳米结构非局域与尺寸效应的表面等离激元特性研究[J].激光与光电子学进展.2019
[6].王月,安西涛,任伟,黄宇欣,彭亚茹.纳米金膜及金壳表面局域等离激元对上转换荧光波长的选择调控[J].发光学报.2019
[7].马光辉,张家斌,王肖依,石琳琳,金亮.金局域表面等离激元增强砷化镓发光特性[J].光子学报.2019
[8].季玉雷,李茁,陶满,赵屿璠,姜琦.基于等效局域型表面等离激元的小型化滤波器[C].2019年全国微波毫米波会议论文集（下册）.2019
[9].廖玉娇.人工局域表面等离激元的粒子链传输特性研究[D].中国矿业大学.2019
[10].王鹤.金属纳米颗粒局域表面等离激元与界面之间的Fano干涉行为研究[D].厦门大学.2018