导读:本文包含了纳米周期结构论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:纳米液滴,接触角,疏水性基底,周期性结构
纳米周期结构论文文献综述
权楠楠[1]（2019）在《纳米周期结构基底对纳米液滴生长的调控》一文中研究指出界面纳米气泡与纳米液滴的成核与生长机理在微流体力学和疏水表面的吸附特征等研究中具有潜在的重大意义。表面微结构上纳米液滴的成核与生长表现在许多基础与实际的界面过程中,如露水的形成、冷却装置中的水蒸气凝结以及微滴状功能性结构的制备等。并且在流体动力学、表面化学、胶体化学、环境和生命科学等众多领域具有广阔的潜在应用价值,引起了科学工作者极大的关注和重视。界面纳米液滴的研究离不开基底,因此基底的性质是影响纳米液滴界面性质不可忽略的关键因素之一。一方面,液滴在不同基底上的形成,稳定性以及界面形貌都可能不同;另一方面,受基底性质的影响,不同的基底得到的纳米液滴的接触角也可能不一样。但目前各个实验组研究的基底都相对单一,生成纳米气泡的大小和数量的可控性和重复性差,所以,迫切需要找到一种通过控制基底的界面结构和性质来控制纳米液滴的大小和数量的方法来进一步研究纳米液滴的基本物理性质,形成机理和稳定机制等关键问题。在过去的20年中,使用原子力显微镜(AFM)和相关胶体探针技术已得到很好的发展开创性的工作,Ducker等人。研究了疏水性和DLVO在气泡表面相互作用中的作用。最近,Dagastine等人呈现了两者之间的动态力量可变形的液滴。虽然以前的大部分研究都集中在了微观液滴/气泡,最近的纳米级探针和纳米级液滴之间的相互作用对基础领域和潜在应用引起了广泛的兴趣。纳米液滴已被用作理想材料研究水界面附近纳米尺度的固体相互作用的系统,也被认为是一个与纳米气泡的理论模拟。相比纳米气泡,纳米液滴可以很容易控制使用最新溶剂交换制备方法这使我们能够系统地研究他们的界面性质,并使润湿理论可以被降低到纳米尺度,这也是它们的多样化应用的基础。一些重要的工作已经完成。例如,原子力显微镜测量结果表明,AFM探针在液滴上的变形像一个简单的Hookean弹簧,类似于对微小液滴或气泡进行的类似实验。几个报道呈现界面张力和液滴刚度之间的线性关系或接近线性关系。更有趣的是,Munz等人发现了测量的刚度和液滴尺寸之间的负相关性。了解这些现象需要精确的测量和定量分析。然而,与微粒化液滴不同的是,难以精确定量地测量纳米滴与AFM探针之间的相互作用。以前的大部分研究都是相当定性的,只有初步的信息被获得。为了全面了解纳米液滴与纳米探针之间的相互作用,需要在精确测量的基础上进行系统的定量研究。基于以上目的,本论文通过,制备不同疏水性基底和利用先进的微纳米加工技术一电子束光刻(Electron Beam Lithography,EBL)直写技术制不同周期的纳米结构基底。利用醇水替换法在基底上产生纳米液滴,并通过先进的纳米观测技术一原子力显微镜(Atom Force Microscopy,AFM)技术对纳米液滴在周期性结构基底上的吸附行为和界面特性的研究发现,纳米液滴主要吸附于周期性结构上的疏水区域且受限于疏水结构的尺寸进而引起接触角的变化。(本文来源于《上海师范大学》期刊2019-03-01）
王康,金玉,刘昱玮,李志祥,骆昕[2]（2019）在《多形貌多周期微纳米复合结构的制备及表征》一文中研究指出采用传统紫外光刻技术与激光双光束干涉光刻技术相结合的方法,以及激光双光束干涉连续两次曝光的工艺方法,制备了具有多种形貌和周期的微纳米复合结构,解决了利用传统激光干涉加工技术制备微结构的形貌和周期单一的问题。通过优化实验条件,制备出了微米条形光栅、矩形、圆形和六边形点阵与纳米光栅相结合的微纳米复合结构;在玻璃/银膜/CH_3NH_3PbI_3结构中引入微纳米复合光栅结构,CH_3NH_3PbI_3的吸收在可见光范围内得到明显增强,这主要归因于微米光栅的散射效应和银膜/CH_3NH_3PbI_3界面表面等离子激元的电场增强效应的共同作用。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2019年12期）
叶玉梅[3]（2018）在《Fibonacci准周期纳米板结构的振动分析》一文中研究指出工程结构中噪声的产生通常是由振动引起的,对结构中的振动进行测量和分析是结构设计中非常重要的内容之一。为了更有效地研究简单梁、板结构振动时结构内部的动态特征,即对结构中振动频率响应的研究,成为了研究结构振动领域的热点内容,且随着时代的发展进步,研究材料的尺寸和模型构造显得尤为重要。本文正是基于应变梯度理论结合有限元方法来研究纳米板在准周期结构排列下的频率分布和响应特性。本文介绍了准周期结构发生振动时,结构中振动的频率响应特性;并对宏观板结构和纳米板结构模型振动时的波峰和带隙进行了系统的分析和总结。以SSFF为边界的矩形宏观板为例,以有限元法为基础通过MATLAB编制程序来计算板结构的质量矩阵和刚度矩阵进而求得频率响应,通过对板结构排列的分析,选取两种宏观材料按周期排列和Fibonacci排列对振动时的频率响应进行对比,对Fibonacci排列超胞的选取,超胞数目的改变,Fibonacci排列超胞与周期排列原胞结合产生的混合结构等内容进行了可视化分析。从而为在纳米结构下的振动分析提供必要的理论支持。在纳米结构领域以石墨烯为主要的研究对象,选取两种纳米材料建立了Fibonacci结构排列和周期结构排列下的有限元板模型,通过数值模拟来研究分析,不同周期数排列、不同边界条件、不同准周期超胞数目、以及纳米材料特有的材料参数,即小尺度效应等对振动的影响。本文以有限元法为基础,从Fibonacci结构排列来分析振动响应,得到宏观板的振动特性。以基于二阶应变梯度的有限元法为基础,得到纳米板结构的振动特性,纳米板Fibonacci排列下的频率响应,以及对不同边界条件,不同超胞数目,小尺度效应等变量进行振动分析。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2018-12-01）
田茹,刘金喜,汪越胜[4]（2018）在《纳米层状周期结构中SH波的传播特性研究》一文中研究指出本文分别应用积分形式的非局部理论和微分形式的非局部理论结合表面/界面理论,研究了纳米周期层状结构中SH波的传播特性。基于传递矩阵法和Bloch理论,得到了SH波垂直和斜入射两种情况下纳米周期层状结构中的频散曲线。结果表明:通过选择合适的界面参数,微分形式的非局部理论结合表面/界面效应得到的频散曲线与基于积分形式的非局部理论得到的频散曲线可以很好的吻合。当SH波垂直入射到纳米周期层状结构时,所涉及到的界面参量只有界面密度,故通过匹配频散曲线得到界面密度;当SH波以一定的角度斜入射到纳米周期层状结构时,需同时考虑界面密度和界面剪切模量的影响,利用垂直入射时得到的界面密度同样通过匹配频散曲线可以得到界面剪切模量。上述结果为理论确定界面密度和界面剪切模量提供了新的途径。(本文来源于《2018年全国固体力学学术会议摘要集（下）》期刊2018-11-23）
王大帅[5]（2018）在《用于薄膜硅电池的周期纳米结构的研究》一文中研究指出薄膜硅太阳能电池通过减小硅层的厚度来降低太阳能电池的制造成本。但由于硅本身在近带隙光波段的吸收系数很低,再加上薄膜硅太阳能电池的硅层厚度仅为几微米,导致薄膜硅对太阳光的吸收效率不理想,这在很大程度上限制了薄膜硅太阳能电池的应用。采用陷光结构能减少表面反射率并增加光在吸收层中的光程,可以有效提高薄膜太阳能电池的吸收效率。本论文对现有的陷光结构的分析基础上,提出了两种新型的周期性陷光结构:周期性倒楔形体结构和基于傅里叶级数的周期性纳米结构(Fourier-series based periodic nanostructure,FSPN结构),并对这两种结构性能进行了理论和实验研究。主要研究内容如下:首先,针对目前研究广泛的周期性倒金字塔结构,提出了一种性能更优的周期性倒楔形体结构并对其进行了优化设计,并将其与平板电池结构、周期性倒金字塔结构进行光学和电学的分析。光学分析显示,这种结构比无结构的平板太阳能电池的短路电流密度高出62.3%,比优化后的周期性倒金字塔结构的短路电流密度高出11.4%。在角度响应方面,周期倒楔形体结构在60°范围内陷光性能几乎没有衰退。电学分析表明,这种结构可将薄膜硅太阳能电池的效率提升20.7%。然后,为了进一步提高角度不敏感性,提出了一种基于傅里叶级数的周期性纳米结构(FSPN结构),通过全局优化的方法找出了最优的一维和二维FSPN结构。一维FSPN结构在硅吸收层仅为1μm的情况下短路电流密度就能达到24.7mA/cm~2。二维FSPN结构的陷光能力进一步提升,短路电流密度提升至27.1 mA/cm~2,比周期性倒金字塔与余弦结构都要优越,且具有优异的全角度光吸收增强特性。最后,利用干涉光刻与湿法刻蚀结合,制备出了周期倒楔形体结构。利用干涉光刻在光刻胶上制备出叁角周期孔洞阵列,然后用湿法刻蚀,将阵列传递到硅片上,最终制作出了最优的周期倒楔形体。这种周期倒楔形体结构的平均反射率能达到7.8%,比无结构的平板硅降低了76.5%,优于周期倒金字塔结构。(本文来源于《电子科技大学》期刊2018-04-01）
阎东佳[6]（2017）在《纳米层状智能材料周期结构中的波动特性研究》一文中研究指出借助压电效应和压磁效应,可以对纳米层状智能材料周期结构中弹性波的传播进行主动控制,这为纳米级波动器件的设计与应用提供了新的思路。本文基于非局部理论,考虑了材料的内部特征尺寸,求解了考虑力-电-磁多场耦合效应的波动方程,对纳米层状智能材料周期结构的若干波动问题进行了研究。主要内容和结果包括:1.研究了纳米层状压电周期结构中反平面和面内模态波的传播特性,考虑了垂直入射和斜入射两种情形,应用传递矩阵法计算了局部化因子和频散曲线,并应用刚度矩阵法计算了有限层结构的传输系数。结果表明,当考虑尺寸效应时,弹性波在纳米层状周期结构中会出现截止频率,截止频率随着内部特征长度相对外部尺寸的减小而降低,在截止频率附近存在很强的局部化现象。在垂直入射的情形下,面内混合模态解耦成纯弹性的P波模态和压电剪切耦合的QSV波模态。P波的截止频率比QSV波的大,因此P波的截止频率决定了面内混合模态的截止频率。在斜入射的情形下,随着入射角的增大,在一定范围内,低频带隙逐渐变宽且升高。入射角对高频特性影响不大,对截止频率无影响。2.研究了 Lamb型导波在纳米层状压电周期结构中的传播特性。在基于非局部理论面内模态波动方程通解的基础上,选取常用的对称模式进行了研究。根据界面的连续性条件,推导并计算了 Lamb型导波的频散关系和模态分布。分析了体积分数和尺寸效应对频散关系和模态转换的影响。结果表明,当考虑尺寸效应时,纳米层状周期结构中的Lamb型导波也会出现截止频率,其数值与该结构中体波的截止频率相同。截止频率随内外特征尺寸之比的增加而降低,体积分数对截止频率无影响。3.研究了纳米层状压电/压磁周期结构中弹性波的传播特性。基于非局部理论,分别求解了力电耦合和力磁耦合的波动方程,考虑垂直入射和斜入射两种情形,同样用局部化因子、频散曲线和传输系数来表征纳米层状压电/压磁周期结构中弹性波的传播特性。结果表明,对于低频带隙,压电效应或压磁效应的增强使得带隙上下边界和带隙中心频率都升高。压电效应增强使得带隙变宽,而压磁效应增强使得带隙变窄。截止频率随压电效应增强而升高,随着压磁效应增强先保持不变,然后缓慢升高。斜入射情形下,当不考虑尺寸效应时临界角与频率无关,入射角超过临界角时,QP波发生全反射,结构中只存在QSV波模态;考虑尺寸效应时,临界角大小与频率相关。总之,本文的研究结果表明,可以通过调节材料的内部或外部特征尺寸、压电系数和/或压磁系数等对纳米层状智能材料周期结构中弹性波的能带结构(包括通带和禁带的位置和宽度、截止频率以及模态转换等)进行控制。这将为纳米波动器件的设计与应用提供理论依据。(本文来源于《北京交通大学》期刊2017-11-30）
孙彦文[7]（2017）在《基于材料堆积效应的周期纳米结构加工机理及实验研究》一文中研究指出周期性纳米结构由于其具有空间周期性的特点,会产生特殊的光学、电学效应,在光学、传感器、微流控、微电子等领域都有广阔的应用前景。随着纳米加工技术的发展,基于原子力显微镜(AFM)进行纳米刻划加工逐渐体现出其特有的优势。本文主要研究如何利用AFM在单晶铜表面加工周期性纳米结构,提出一种基于材料堆积效应加工周期性纳米结构的加工工艺,利用分子动力学对加工过程进行仿真,得出材料堆积的形成机制,研究如何高效率低成本地制备周期性纳米结构。首先,利用分子动力学对纳米刻划加工过程中材料堆积的形成方式进行仿真研究,分别研究了不同工艺参数(探针形状、进给量、载荷等)对加工过程中材料堆积形成方式的影响规律,以及对所得结构形貌的影响规律。得出了单晶铜纳米刻划过程中材料堆积的形成规律,为AFM刻划实验以及基于材料堆积效应形成周期性纳米结构加工工艺提供了理论指导。然后,利用AFM进行纳米刻划加工实验,研究不同的工艺参数(探针形状、进给量、载荷等)对刻划加工过程中材料堆积的影响规律;通过对比分析AFM刻划实验得到的结果和分子动力学仿真所得到的结果,验证分子动力学仿真的正确性;在此基础上讨论基于材料的堆积效应来形成周期性性纳米结构的最优化加工工艺。最后,基于一维傅里叶变换(FFT),提出一种周期性纳米结构的评价方法,对加工的周期性纳米结构进行评价;对周期性纳米结构的应用进行探索研究,对周期性纳米结构在金属着色效应领域的应用进行探讨,加工出不同样式的周期性纳米结构,并对其金属着色效应进行分析。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2017-07-01）
刘萌[8]（2017）在《纳米尺度周期结构提高LED发光效率机制的研究》一文中研究指出随着全世界范围能源危机和环境污染的日益加剧,节能减排成为解决当前能源和环境问题的重要手段。而发光二极管(Light-emitting diode,LED)作为一种新型绿色照明光源已逐渐引领了照明领域未来发展的趋势。因此,针对LED的研究尤其是作为白光LED基础的GaN基蓝光LED的研究引起了世界范围内研究者的高度关注。随着半导体器件制备工艺水平的不断提高,当前针对LED的研究取得了一些进展,但是要实现全面取代现有传统照明光源的目标仍然需要大幅度提高LED的发光效率。LED的发光效率主要包括两个方面:一个是内量子效率(Internal quantum efficiency,IQE),即电子转化为光子的效率;一个是光提取效率(Light-extraction efficiency,LEE),也就是光子从LED芯片内部发射出来的效率。当前,随着半导体材料质量的不断提高和生长工艺水平的不断进步,GaN基蓝光LED的内量子效率已经超过了 70%,并逐渐趋于理论上的极限值,而光提取效率却由于LED表面的全反射(Total internal reflection,TIR)和Fresnel反射等原因仍然非常低。为此,通过合理设计并优化LED的外延结构来提高其光提取效率就非常有意义。当前,已经有很多种方法如表面粗化、光子晶体(Photonic crystals,PhCs)等被用来提高LED的光提取效率,并取得了一定的效果。然而,我们仍然需要不断探索新的有效结构并进行优化以进一步提高LED的光提取效率。同时,目前国内外针对提高LED光提取效率方法的研究和结构优化尚缺少明确的理论指导,而单纯通过样品的设计和制备来优化芯片结构无疑会耗费大量的时间和财力。近年来,计算机硬件水平的不断提高和仿真算法的不断改进为以上问题的解决提供了有效的手段,大大提高了设计效率,降低了产品的开发成本。同时,尽管当前人们在提高LED光提取效率的研究方面取得了一些进展,然而,关于这些方法对LED内部电性能和热性能的影响却很少被研究,而这些性质对于LED的设计和制造却是非常重要的。首先,当前LED随着注入电流密度的增大出现了效率迅速下降的现象,也即所谓的"Droop"效应,这严重制约了大功率LED的发展。其次,LED有源层内的温度分布不均匀也严重影响了LED的发光效率和使用寿命,这些问题都迫切需要我们去研究和解决。近来,有相关研究已经表明LED有源层内均匀的电流密度分布有利于降低其"Droop"效应,同时,均匀的电流密度分布也非常有利于获得均匀的温度分布。为此,在实现提高LED光提取效率的同时进一步探讨如何获得更加均匀的电流密度分布和温度分布也具有非常重要的意义。针对上述存在的问题,本文主要通过理论分析和电磁场数值计算的方法探索采用多种纳米尺度周期结构提高LED发光效率的方法。基于时域有限差分方法(Finite-difference time-domain,FDTD)建立了 LED 的光学模型,分别研究了表面复合光子晶体、嵌入式光子晶体、ZnO纳米管以及叁层复合结构在改善LED光提取效率中的作用,深入分析了这些结构的相关参数影响LED光提取效率的物理机制,得到了相应的最优结构模型。在对LED光学特性研究的基础上,基于有限元方法(Finite element method,FEM)建立了光子晶体结构LED的电学和热学模型,系统研究了普通表面光子晶体结构LED的光电特性以及Si02光子晶体结构LED的光学、电学以及热学性质,深入分析了光子晶体对LED的光提取效率、有源层内的电流密度分布以及温度分布的影响,以期为大功率、高效率LED的设计和优化提供有益的指导和参考。本文的主要研究工作包括以下几个方面:(1)针对提高LED光提取效率的方法中广泛采用的光子晶体结构LED,为了在不刻穿有源层的情况下尽可能的提高LED的光提取效率,提出了一种利用LED表面不同刻蚀深度的复合光子晶体结构增强LED光提取效率的方法。由于该结构能够同时减小LED表面的全反射和Fresnel反射,使得LED的光提取效率得到了更大程度的提高。通过优化,复合光子晶体结构LED的光提取效率与普通平板结构LED相比得到了超过30%的提高。此外,我们还进一步研究了部分刻穿有源层的复合光子晶体结构影响LED光提取效率的情况。(2)针对SiC衬底倒装结构LED的光提取效率不高,并且SiC衬底不易被加工的情况,将嵌入式光子晶体引入到LED的n-GaN层以增强SiC衬底倒装结构LED的光提取效率。系统分析了嵌入式光子晶体与有源层之间的距离、刻蚀深度、填充率等结构参数影响LED光提取效率的物理机制,并对结构进行了优化,得出LED内的微腔结构效应以及嵌入式光子晶体通过控制光的出射方向和改变光波导模式的分布使LED的光提取效率得到了很大的提高。经过优化后的嵌入式光子晶体结构使SiC衬底倒装结构LED的光提取效率达到了 20%。作为对比,我们还进一步研究了普通表面刻蚀光子晶体结构LED以及双层刻蚀光子晶体结构LED的光提取效率。(3)鉴于ZnO纳米管在LED发光方面所具有的天然优势,针对当前ZnO纳米管制备过程复杂,不同研究人员制备出的纳米管结构差别较大,对LED的发光效率的改善程度也存在很大差别的问题,采用FDTD方法研究了 ZnO纳米管结构LED的光提取效率,分析了 ZnO纳米管提高LED光提取效率的物理机制。讨论了 ZnO纳米管的结构参数如高度、内径、壁厚以及纳米管阵列周期对LED光提取效率的影响,并对结构进行了优化。优化后的ZnO纳米管结构LED的光提取效率达到了普通平板结构LED光提取效率的4倍。完整起见,我们还讨论了仿真得到的最佳结构在整个可见光谱范围内的光提取效率。(4)针对当前RGB叁基色白光LED光提取效率较低的问题,采用叁层复合结构分别来提高RGB叁基色白光LED中的红光(R)、绿光(G)以及蓝光(B)的提取效率,进而提高叁基色白光LED的整体光提取效率。详细分析了嵌入式光子晶体、表面光子晶体以及纳米棒分别对绿光、蓝光以及红光的提取作用。通过FDTD方法进行计算得到,该复合结构对红光、绿光以及蓝光的提取效率分别达到了普通平板结构LED提取效率的2.05,4.27和3.84倍。完整起见,我们还在整个可见光谱范围内对该结构LED的光提取效率进行了研究,并与普通表面光子晶体结构LED作了比较。(5)光子晶体被广泛用来提高LED的光提取效率,而关于光子晶体对LED有源层内的电流密度分布的影响却很少被研究。针对当前大功率LED普遍存在的"Droop"效应以及"Droop"效应与LED有源层内的电流密度分布之间的关系,同时讨论了大电流注入下,光子晶体结构LED的光特性和电特性,分析了光子晶体的结构参数对LED有源层内的电流密度分布和LED外量子效率的影响。(6)针对当前关于光子晶体结构LED的研究中,对空气孔光子晶体研究较多而对介质材料光子晶体研究较少,对光子晶体结构LED光提取性能的研究较多而对其电性能和热性能研究较少的情况,我们对Si02光子晶体结构LED的光、电、热性能进行了系统的研究。通过叁维FDTD方法系统研究了 Si02光子晶体的各个结构参数影响LED光提取效率的物理机制。经过优化,SiO2光子晶体结构LED的光提取效率比普通平板结构LED得到了超过37%的提高。同时,采用严格的耦合波方法(Rigorous coupled waves approach,RCWA)验证了 FDTD 算法的仿真结果。作为对比,我们还对常规空气孔光子晶体结构LED的光提取效率进行了研究,结果表明,Si02光子晶体结构LED比常规空气孔光子晶体结构LED具有更高的光提取效率。讨论了优化后的SiO2光子晶体结构对LED电性能以及热性能的影响并与普通平板结构LED进行了比较。综上所述,论文主要围绕如何提高LED发光效率的问题,提出了几种采用纳米尺度周期结构提高LED光提取效率的方法,并且针对当前研究中对于纳米尺度周期结构提高LED光提取效率的研究较多,而关于这些结构对LED电性能与热性能研究较少的情况,建立了被广泛用来提高LED光提取效率的光子晶体结构LED的光学、电学以及热学模型,系统研究了光子晶体结构对LED光学、电学以及热学性能的影响,以更加全面深入的了解纳米尺度周期结构提高LED发光效率的物理机制。同时,论文还对这些结构进行了优化以作为大功率、高效率LED设计和制备的参考。论文的主要创新点如下:(1)论文提出了利用表面复合光子晶体、嵌入式光子晶体、ZnO纳米管以及叁层复合结构等纳米尺度周期结构提高LED光提取效率的方法并研究了其物理机制,系统研究了这些结构的相关参数对LED光提取效率的影响,并对结构进行了优化,优化以后的结构使得LED的光提取效率得到了有效的提高。(2)论文建立了光子晶体结构LED的光学和电学模型同时研究了光子晶体结构LED的光性能和电性能,详细讨论了光子晶体的结构参数对LED有源层内的电流密度分布以及外量子效率的影响。通过优化使得LED有源层内的电流密度分布更加均匀的同时获得了更高的外量子效率。(3)论文建立了 Si02光子晶体结构LED的光学、电学以及热学模型,系统研究了 Si02光子晶体结构LED的光学、电学以及热学性能,全面讨论了Si02光子晶体对LED的光提取效率以及有源层内的电流密度分布和温度分布的影响,得出优化后的Si02光子晶体可以在提高LED光提取效率的同时使得有源层内的电流密度分布更加均匀,而对有源层内的温度分布影响不大。综上所述,通过论文的研究,阐明了多种纳米尺度周期结构增强LED发光效率的物理机制,得到了这些结构的最优结构参数,并讨论了光子晶体结构LED的光学、电学以及热学性能,为大功率、高效率LED的设计和制造提供了有益的指导和参考。(本文来源于《山东大学》期刊2017-05-30）
贾秀丽[9]（2016）在《周期纳米结构的异常折射率和完美吸收特性研究》一文中研究指出电磁超材料是一类具有自然界中材料所不具备的异常特性的人工复合结构材料,其特性包括异常折射率和完美吸收等。电磁超材料在隐身、超分辨率成像、传感等领域具有广阔的应用前景,特别是类似红外、可见光、紫外等高频波段,该材料能够解决电磁场在原子尺寸上的波动问题。然而在高频波段实现电磁超材料并不容易,存在很多问题。例如,电磁超材料的异常特性强烈的依赖于材料的选择和结构的设计,因此存在很多缺陷,包括在高频段金属的高损耗,双负共振机制的窄带宽,以及基于结构设计的电磁特性不可调谐性等。部分电磁超材料还存在对不同偏振光敏感,严重影响其吸收性能。为了解决这些问题,本论文首先利用手性结构实现多频带负折射率特性,利用笼目结构实现了双频带零折射率特性。然后基于表面等离子体共振结构的局域场增强和消光效应,得到近完美或完美的吸收性能。最后在表面等离子体激元共振结构中置入石墨烯,通过石墨烯的化学势对吸收特性进行调谐。双负共振机制所带来的高损耗给负折射率电磁超材料在红外和可见光这样的高频段实现起来有一定的难度,而手性结构在实现负折射率时介电常数或磁导率一方为负,因此能够减少共振所带来的损耗。据此原理设计了双层共轭四“C”型开口镂空谐振环手性周期纳米结构。该结构在手性的作用下分别对红外和可见光波段的左旋圆偏振光和右旋圆偏振光实现多频带的负折射率特性。与负折射率电磁超材料相似,当介电常数和磁导率同时为零或一方为零时形成零折射率电磁超材料。因此设计了笼目周期纳米结构,该结构受电磁共振的作用在可见光和紫外波段实现了具有介电常数为零、磁导率近似为零的双频带零折射率电磁超材料。基于杂化的表面等离子体激元和电偶极子共振设计了两种完美吸收电磁超材料结构。一种是双层交叉椭圆盘周期纳米结构,研究了材料和几何参数对不同偏振光吸收性能的影响。另一种是双层交叉椭圆洞周期纳米结构,结构中第二层表面等离子体激元共振在第一层椭圆洞的超透射机制作用下得到加强,因此双层交叉椭圆洞周期纳米结构比椭圆盘纳米结构具有更高的吸收性能。电磁超材料的异常电磁特性强烈的依赖于材料的选择和结构的设计,通常不具有可调谐性,这极大的限制了电磁超材料的应用。研究发现在双层交叉Ag椭圆洞周期纳米结构中置入石墨烯,石墨烯的层数和石墨烯置入的位置对吸收性能都有影响。首先,多层石墨烯置入结构的吸收性能随石墨烯化学势升高而增强,但是存在截止值。其次,该结构随温度的变化吸收性能非常稳定,除在极低的温度下受激子吸收略有提高。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2016-11-01）
金朝,王其钰,郑伟涛,崔小强[10]（2016）在《高度有序的Au/TiO_2周期异质结纳米结构对等离激元诱发的乙醇电氧化催化活性与稳定性的增强》一文中研究指出直接乙醇燃料电池作为新能源的一种,可以将乙醇中的化学能直接转化为电能加以利用。而乙醇的电化学催化氧化则是其中最核心的技术。但是,发展一种高效且稳定的具有抗中毒性的乙醇电催化氧化电极材料依然面临着许多困难。在本工作中我们通过对金属Ti片的两步阳极氧化法以及随后对HAuCl_4的光还原法,成功制备了一种高度有序的且具有周期结构的Au纳米粒子修饰的双层TiO_2纳米管异质结纳米结构。利用Au/TiO_2电极异质界面在可见光照下产生的等离激元诱发的电荷分离现象,有效的提高了复合材料对乙醇的电催化活性与稳定性。同时,可见光照同样提高了材料对反应中间产物的催化活性,因此这种新型Au/TiO_2电极在可见光照下还表现出了自清洁的特性。这种利用光照来增强材料电化学性质的方法,为以后直接乙醇燃料电池的设计与制备提供了新的策略与思路。(本文来源于《中国化学会第30届学术年会摘要集-第叁分会：纳米传感新原理新方法》期刊2016-07-01）
纳米周期结构论文开题报告
（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：
采用传统紫外光刻技术与激光双光束干涉光刻技术相结合的方法,以及激光双光束干涉连续两次曝光的工艺方法,制备了具有多种形貌和周期的微纳米复合结构,解决了利用传统激光干涉加工技术制备微结构的形貌和周期单一的问题。通过优化实验条件,制备出了微米条形光栅、矩形、圆形和六边形点阵与纳米光栅相结合的微纳米复合结构;在玻璃/银膜/CH_3NH_3PbI_3结构中引入微纳米复合光栅结构,CH_3NH_3PbI_3的吸收在可见光范围内得到明显增强,这主要归因于微米光栅的散射效应和银膜/CH_3NH_3PbI_3界面表面等离子激元的电场增强效应的共同作用。
（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。
纳米周期结构论文参考文献
[1].权楠楠.纳米周期结构基底对纳米液滴生长的调控[D].上海师范大学.2019
[2].王康,金玉,刘昱玮,李志祥,骆昕.多形貌多周期微纳米复合结构的制备及表征[J].激光与光电子学进展.2019
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