导读:本文包含了金属纳米孔阵列膜论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:模板转移法,纳米孔阵列结构,光纤传感器
金属纳米孔阵列膜论文文献综述
李涵阳[1]（2018）在《基于金属纳米孔阵列结构光纤传感器设计及特性研究》一文中研究指出自从在具有亚波长小孔阵列结构的光学金属薄膜上发现异常透射现象以来,由于其独特的光学现象,激起了研究人员对基于光学纳米孔阵列结构的等离子体激元传感领域的研究。然而,等离子体激元器件通常被限制在平面基板上,并且依赖于庞大的光学设备,因此限制了等离子体光学器件的广泛应用。光纤由于具有轻便,小尺寸,成本低,效益高,灵活性高等优点,使得光纤上的等离子体的激发的实现可以显着简化光学设计并减少它们对某些复杂光学元件的依赖性,使得纳米等离子体传感器具有极大的通用性和实用性。为了解决光纤纳米孔阵列结构传感器存在的灵敏度低、实现角度调节困难以及制造工艺复杂等问题,本文提出了应用模板转移法在光纤端面集成周期性金属纳米结构来制造纳米孔阵列结构光纤传感器。这种方法实现了在光纤基体上高质量、大面积制作周期纳米结构,很好地解决了其他方法容易产生金膜褶皱,纳米结构容易脱离等问题。本文应用模板转移法设计了两种光纤纳米孔阵列结构传感器,一种是平端面金属纳米孔阵列结构光纤传感器,一种是斜端面金属纳米孔阵列结构光纤传感器,并对两种传感器的传感性能进行了仿真与实验研究。结果表明两种传感器都具有很好的传感特性,平端面金属纳米孔阵列结构光纤传感器透射谱中信号峰的移动与周围环境折射率的变化成线性关系,传感器的最高灵敏度达到594.45nm/RIU,品质因数(figure of merit,FOM)值达到33.12。斜端面金属纳米孔阵列结构光纤传感器的灵敏度与FOM值随着光纤磨锥角的变化而呈规律改变,在光纤磨锥角为7°时传感器的传感特性达到最优值,此时灵敏度为487nm/RIU,FOM值为29,且传感器信号峰值与液体折射率的变化成线性关系,线性拟合度达到了99.12%。本文的实验结果与Comsol Multiphysics有限元仿真软件模拟得到的结果完全吻合。综上所述,本文应用模板转移法设计的平端面及斜端面金属纳米孔阵列结构光纤传感器具有较高的传感灵敏度,其中斜端面金属纳米孔阵列光纤结构传感器首次在光纤基体上研究了角度对局域表面等离子体共振传感器传感性能的影响,对于光纤等离子体激元传感器的发展具有积极的作用。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2018-01-01）
袁力[2]（2014）在《金属纳米孔阵列的表面等离子体性质和应用》一文中研究指出金属表面等离子体共振(Surface Plasm on Resonance, SPR)是金属中自由电子的集体共振,它的性质受多方面因素影响,这其中包括金属自身结构的影响：金属薄膜表面的表面等离子体共振被称为表面等离子激元(Surface Plasmon Polarization, SPP);金属纳米颗粒表面的表面等离子体共振被称为局域表面等离子共振(Localized Lurface Plasmon Resonance, LSPR)。金属孔阵列中同时存在着表面等离子激元(SPP)和局域表面等离子共振(LSPR),其展现出了奇特的光学现象——反常光学透射(Extraordinary Optical Transmission, EOT)现象。然而有关反常光学透射(EOT)现象还没有得出一个完整清晰的物理机制,这是由于金属孔阵列中存在着复杂的表面等离子体特性,目前对于金属孔阵列中表面等离子体的认识还不够充分。同时金属孔阵列还在生物传感器等领域呈现出了许多潜在应用前景,拓展金属孔阵列结构潜在的应用领域是目前有关金属孔阵列的另一个研究方向。本论文采用时域有限差分(FDTD)技术研究了金属(Ag)纳米孔阵列中金属表面等离子体共振的基本特性,重点研究了金属矩形纳米孔阵列——研究了金属矩形纳米孔阵列以及双层金属矩形纳米孔阵列中金属表面等离子体共振的特性以及以此为基础的应用。应用金属纳米结构的表面等离子体效应来进一步的提高太阳能转换效率是目前太阳能电池的主要研究方向之一,本论文通过电磁场模拟仿真理论上研究了金属纳米颗粒局域表面等离子共振在染料敏化TiO2薄膜太阳能电池中的应用前景。论文具体内容如下：(1)概述了有关电磁场模拟的常用计算方法,具体介绍了本论文数值计算所采用的时域有限差分法(FDTD)的相关知识。(2)介绍了表面等离子激元和局域表面等离子共振的基本性质以及有关金属表面等离子体共振的研究历史；介绍了金属孔阵列的研究概况——介绍了反常光学透射(EOT)现象,EOT机制以及基于EOT的应用研究概况；介绍了基于金属表面等离子体的应用前景,重点介绍了超材料相关的知识和研究概况。(3)采用时域有限差分(FDTD)技术理论研究了金属纳米孔阵列的光学性质,重点研究了金属矩形纳米孔阵列以及双层金属矩形纳米孔阵列中金属表面等离子体共振的特性。(4)基于厚金属矩形纳米孔阵列中上下表面等离子激元间的耦合特性,采用时域有限差分(FDTD)技术研究了基于厚的单层金属矩形纳米孔阵列实现生物传感器的设计方案。(5)采用时域有限差分(FDTD)技术研究了基于厚的单层金属矩形纳米孔阵列实现光学磁性超材料的可能性,并通过调查金属矩形纳米孔阵列内的位移电流分布揭示了其磁性的起源。(6)采用FDTD Solutions软件通过粒子群优化算法(PSO)设计了近红外波段的基于双金属Ag-MgF2-Au渔网结构的低损耗光学磁性超材料。通过调查Ag-MgF2-Au双金属渔网结构中的电场强度分布和表面电荷分布,结合先前有关单层金属矩形纳米孔阵列和双层金属矩形纳米孔阵列中电场分布以及位移电流分布的研究揭示了其磁性的起源。(7)采用时域有限差分技术(FDTD)研究了金属纳米颗粒局域表面等离子共振对染料敏化TiO2薄膜太阳能电池光电转化效率的增强效应以及存在的金属纳米颗粒自身的寄生吸收问题。(本文来源于《西北工业大学》期刊2014-07-01）
杨文旭,宋鸿飞,雷建国[3]（2014）在《金属纳米孔阵列透射增强的数值研究》一文中研究指出纳米孔阵列的透射增强现象在许多领域都具有重要的应用和前景。采用时域有限差分(FDTD)方法对金属薄膜纳米孔阵列的透射增强特性进行了模拟研究。针对圆孔半径、薄膜厚度、阵列周期以及不同材料等因素进行了分析,讨论了不同参数条件下透射增强谱线的变化规律。研究表明大的圆孔半径和薄的薄膜厚度有利于提高透射性能,另外孔阵列周期较大时不利于增强透射。探讨了不同小孔形状对透射增强的影响,并采用矩形孔阵列进行了对比。最后通过改变薄膜材料计算了相应的透射性能。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2014年03期）
唐炫[4]（2012）在《金属纳米孔阵列的表面增强拉曼光谱研究》一文中研究指出由于拉曼光谱具有：对样品无接触,无损伤；样品无需制备；快速分析,鉴别各类材料的特性与结构；能合适黑色和含水样品；可在低温及高温条件下测量；光谱成像速度快、简单,以及分辨率高等一系列的优点,使得其被广泛地应用于材料物理、生物医学、表面科学等研究领域中。但是拉曼光谱信号强度非常弱这一缺点,极大地限制了拉曼光谱的广泛应用。而表面增强拉曼散射的出现,可以很好地解决这一问题。金属纳米颗粒(孔)阵列可以通过调节颗粒(孔)的尺寸、形貌和结构,使其在某一个波长发生表面等离子体共振,从而达到电场极大的增强,进而实现表面增强拉曼光谱的目的。本论文的工作是从理论上定量研究金膜的菱形纳米孔阵列孔的大小对电场的影响,以此来探讨菱形孔阵列孔尺寸对拉曼增强的效果。再从实验上验证菱形孔对拉曼增强的效果。主要内容包括以下几方面：1.借助于FDTD Solutions软件对金膜上的菱形孔阵列的电场分布进行分析,并以此为依据来优化菱形孔阵列的尺寸。计算发现,LSP对菱形孔阵列的尺寸非常敏感(约2nm),这对目前的纳米加工技术水平来说,几乎是没有办法达到的。所以在对菱形孔尺寸的优化时,可以只考虑SPR。2.使用计算出来的菱形纳米孔阵列的数据,使用FIB进行加工。然后对加工的结果进行拉曼光谱测试。从测试的结果来看,实验的结果与理论基本上趋于一致。(本文来源于《电子科技大学》期刊2012-04-01）
姚智伟[5]（2009）在《模板法制备金属纳米孔阵列膜及其光学特性的研究》一文中研究指出本文利用模板法制备具有纳米孔阵列的金属薄膜,并研究其光学透过率特性。基于二步法高场阳极氧化方法我们制备纳米多孔阳极氧化铝,以此为模板通过离子溅射法得到具有纳米孔阵列的金属薄膜。金属膜表面的多孔阵列在若干微米尺度范围内排列规则有序。通过改变阳极氧化参数和一个可控的去阻碍层/扩孔过程来得到各种形貌的氧化铝模板,从而使得多孔阵列金属膜的孔间距和孔径在几百个纳米的尺度范围内可按需要调控实现。我们探测到某些样品在镀上金属膜后,它的光学透过率在某些特定的可见光范围内有一个明显的增强,相比镀膜前透射光强度可以增强十倍以上。进一步研究分析表明,这个透射增强效应的产生取决于多孔金属膜的孔隙率。而金属膜的形貌及金属种类对透射谱的峰位和强度也有影响。本文首先概括地介绍了纳米技术的概念、发展历程,以及纳米材料的性质和应用。还介绍了纳米材料的分类和主要合成方法和机理。以及多孔阳极氧化铝材料的研究历程、生长机理和主要应用。最后是本文的主要研究内容。然后介绍了研究纳米材料的主要表征手段和本课题研究中所使用的相关仪器设备,诸如扫描电子显微镜、透射电子显微镜、隧道扫描显微镜、紫外—可见光谱、显微拉曼光谱和光致发光光谱等。接着介绍了模板法制备金属纳米孔阵列膜及其形貌的研究。先对制备纳米多孔氧化铝模板做了简单概述。我们采用二步法高场阳极氧化的电化学刻蚀方法制备了纳米多孔阳极氧化铝模板,并以此为基础得到了金属纳米孔阵列膜。我们通过一个可调控的化学刻蚀过程来修正模板结构,从而得到各种不同形貌的金属薄膜。通过对薄膜正反两面的形貌研究归纳了这个化学刻蚀过程的行为特征。然后是金属纳米孔阵列膜的光学透过率的研究。先介绍了选择性透射增强效应和它的机理。我们对各种不同形貌参数的样品的光学透过率进行研究、比较、分析和讨论。我们制备的金属纳米孔阵列膜能在可见光波长范围里被探测到一个明显的透射增强峰。随后对金属纳米孔阵列膜的透射增强效应行为作出了归纳和小结。最后是对我们研究工作的总结。以上的研究得到了国家自然科学基金、国家教育部计划和国家重大基础科研计划的资助,特此感谢!(本文来源于《上海交通大学》期刊2009-05-01）
凌志远,王金池,李屹[6]（2007）在《基于阳极氧化铝模板的金属纳米孔阵列膜制备》一文中研究指出以0.3 mol/L草酸为电解液,在40 V直流电压、0～5℃下采用二步阳极氧化法制备了纳米多孔阳极氧化铝模板。用射频磁控溅射法在阳极氧化铝模板表面制备了金属铝膜。SEM分析结果表明:金属膜复制了阳极氧化铝模板形貌,具有纳米孔有序阵列结构;金属膜的孔径受控于溅射功率和时间,功率30 W下沉积10 min约为68 nm,32 W下10 min约为58 nm,32 W下15 min约为25 nm。(本文来源于《电子元件与材料》期刊2007年02期）
金属纳米孔阵列膜论文开题报告
（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：
金属表面等离子体共振(Surface Plasm on Resonance, SPR)是金属中自由电子的集体共振,它的性质受多方面因素影响,这其中包括金属自身结构的影响：金属薄膜表面的表面等离子体共振被称为表面等离子激元(Surface Plasmon Polarization, SPP);金属纳米颗粒表面的表面等离子体共振被称为局域表面等离子共振(Localized Lurface Plasmon Resonance, LSPR)。金属孔阵列中同时存在着表面等离子激元(SPP)和局域表面等离子共振(LSPR),其展现出了奇特的光学现象——反常光学透射(Extraordinary Optical Transmission, EOT)现象。然而有关反常光学透射(EOT)现象还没有得出一个完整清晰的物理机制,这是由于金属孔阵列中存在着复杂的表面等离子体特性,目前对于金属孔阵列中表面等离子体的认识还不够充分。同时金属孔阵列还在生物传感器等领域呈现出了许多潜在应用前景,拓展金属孔阵列结构潜在的应用领域是目前有关金属孔阵列的另一个研究方向。本论文采用时域有限差分(FDTD)技术研究了金属(Ag)纳米孔阵列中金属表面等离子体共振的基本特性,重点研究了金属矩形纳米孔阵列——研究了金属矩形纳米孔阵列以及双层金属矩形纳米孔阵列中金属表面等离子体共振的特性以及以此为基础的应用。应用金属纳米结构的表面等离子体效应来进一步的提高太阳能转换效率是目前太阳能电池的主要研究方向之一,本论文通过电磁场模拟仿真理论上研究了金属纳米颗粒局域表面等离子共振在染料敏化TiO2薄膜太阳能电池中的应用前景。论文具体内容如下：(1)概述了有关电磁场模拟的常用计算方法,具体介绍了本论文数值计算所采用的时域有限差分法(FDTD)的相关知识。(2)介绍了表面等离子激元和局域表面等离子共振的基本性质以及有关金属表面等离子体共振的研究历史；介绍了金属孔阵列的研究概况——介绍了反常光学透射(EOT)现象,EOT机制以及基于EOT的应用研究概况；介绍了基于金属表面等离子体的应用前景,重点介绍了超材料相关的知识和研究概况。(3)采用时域有限差分(FDTD)技术理论研究了金属纳米孔阵列的光学性质,重点研究了金属矩形纳米孔阵列以及双层金属矩形纳米孔阵列中金属表面等离子体共振的特性。(4)基于厚金属矩形纳米孔阵列中上下表面等离子激元间的耦合特性,采用时域有限差分(FDTD)技术研究了基于厚的单层金属矩形纳米孔阵列实现生物传感器的设计方案。(5)采用时域有限差分(FDTD)技术研究了基于厚的单层金属矩形纳米孔阵列实现光学磁性超材料的可能性,并通过调查金属矩形纳米孔阵列内的位移电流分布揭示了其磁性的起源。(6)采用FDTD Solutions软件通过粒子群优化算法(PSO)设计了近红外波段的基于双金属Ag-MgF2-Au渔网结构的低损耗光学磁性超材料。通过调查Ag-MgF2-Au双金属渔网结构中的电场强度分布和表面电荷分布,结合先前有关单层金属矩形纳米孔阵列和双层金属矩形纳米孔阵列中电场分布以及位移电流分布的研究揭示了其磁性的起源。(7)采用时域有限差分技术(FDTD)研究了金属纳米颗粒局域表面等离子共振对染料敏化TiO2薄膜太阳能电池光电转化效率的增强效应以及存在的金属纳米颗粒自身的寄生吸收问题。
（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。
金属纳米孔阵列膜论文参考文献
[1].李涵阳.基于金属纳米孔阵列结构光纤传感器设计及特性研究[D].哈尔滨工程大学.2018
[2].袁力.金属纳米孔阵列的表面等离子体性质和应用[D].西北工业大学.2014
[3].杨文旭,宋鸿飞,雷建国.金属纳米孔阵列透射增强的数值研究[J].激光与光电子学进展.2014
[4].唐炫.金属纳米孔阵列的表面增强拉曼光谱研究[D].电子科技大学.2012
[5].姚智伟.模板法制备金属纳米孔阵列膜及其光学特性的研究[D].上海交通大学.2009
[6].凌志远,王金池,李屹.基于阳极氧化铝模板的金属纳米孔阵列膜制备[J].电子元件与材料.2007