导读:本文包含了金属介质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:微纳光学,反射率差,极化率张量,超表面
金属介质结构论文文献综述
倪赛健,王晗,王勇,鲁拥华,王沛[1]（2019）在《金属-介质-金属叁棱柱结构超表面中的磁电耦合》一文中研究指出基于亚波长纳米单元(超原子)的超表面结构革新并极大丰富了光场调控技术,从理论上研究并设计具有独特性质和功能的超表面结构在光场调控研究中具有重要价值.利用极化率张量理论计算了对称和非对称金属-介质-金属(MDM)正叁棱柱超原子的诱导电响应、磁响应、磁电响应和电磁响应,设计出偏振无关的周期性MDM正叁棱柱超表面,分别通过时域有限差分(FDTD)仿真模拟和理论计算的方法得到MDM超表面的透射谱和反射谱,两者能符合得很好.并发现对称超表面结构的反射谱对入射光传播方向不敏感,而非对称超表面结构的反射谱在共振频率附近对入射光传播方向有依赖。研究结果对利用不对称超原子设计具有任意反射系数的超表面具有指导作用。(本文来源于《量子电子学报》期刊2019年05期）
任远,鲁拥华,臧天阳,Sonia,Ghafoor,王沛[2]（2019）在《金属-介质-金属渔网超表面结构调控的荧光辐射:空间选择性激发和双增强（英文）》一文中研究指出增强荧光辐射在生物成像、高灵敏探测、集成光源等方面都具有重要的应用价值.金属纳米颗粒的周围或者金属纳米结构的间隙都可以产生强的电磁场,相应的,这些结构附近的局域态密度也被极大地增强.虽然增强荧光辐射已经在多种金属纳米颗粒和颗粒对中被证明,但是利用金属纳米结构对荧光分子的吸收和辐射过程同时进行调制仍然是一个有挑战的问题.本文研究了金属-介质-金属超表面对荧光辐射的调控,其中局域表面等离激元(LSP)和磁等离激元(MPP)分别与于分子的吸收和辐射过程发中耦合相互作用.对于吸收过程,LSP的耦合作用使得可以通过旋转泵浦激光的偏振态来实现荧光分子的空间选择激发.此外,MPP模式的偏振依赖特性使得矩形渔网结构中的荧光分子的辐射波长和偏振态也受到调控.实验观测结果经过了时域有限差分模拟的验证.本文报道的纳米结构在光辐射器件和纳米尺度集成光源等方面都具有潜在的应用价值.(本文来源于《Chinese Journal of Chemical Physics》期刊2019年03期）
肖功利,窦婉滢,杨宏艳,韦清臣,徐俊林[3]（2019）在《基于非对称圆形谐振腔金属-介质-金属波导结构的带阻滤波器》一文中研究指出提出一种金属-介质-金属非对称圆形结构,该结构由两个圆形谐振腔、一个传输波导和两个耦合波导组成。利用谐振腔的局域作用加强表面等离激元的耦合作用,获得较大的透射率。采用有限时域差分方法研究了圆形谐振腔半径、个数和两圆腔中心距离对强透射特性的影响。结果表明,当非对称圆形谐振腔的半径为100nm、两圆间距为200nm时,该结构具有较高的透射率。通过优化主要参数,所设计结构的平均阻带宽度为1000nm,工作范围可增大到2500nm。(本文来源于《光学学报》期刊2019年05期）
闫云菲,张冠茂,乔利涛,范观平[4]（2019）在《基于表面等离子激元的凸环结构金属-介质-金属滤波器设计》一文中研究指出利用边界耦合的方法构造了金属-介质-金属结构滤波器,该结构由一个凸环谐振腔与一个波导管耦合而成.通过有限元法数值仿真得到了该凸环腔体波导结构的磁场分布图、透射谱线和谐振波长分布,分析了各结构参量对滤波器传输特性的影响.结果表明,所提出的凸环滤波器具有透射峰窄,谱线平滑等特点,且阻带透射率最低可达0.001,通带透射率最高可达0.977.增大结构参量h2和neff时,相应的透射谱会发生明显的红移,增大结构参量L1时,透射谱几乎无变化.对结构参量进行调整和优化,相应的谐振波长可分布在第一通信窗口(850nm)和第叁通信窗口(1 550nm)附近,能够很好地运用于光通信中.(本文来源于《光子学报》期刊2019年02期）
王向贤,庞志远,张东阳,白雪琳,冯旺军[5]（2018）在《介质光栅/金属薄膜与银立方体复合结构的SPs研究》一文中研究指出理论设计了介质光栅/金属薄膜与银纳米立方体复合结构,通过有限元方法数值模拟计算了该结构中的超高电场增强因子.使用442nm波长的激光作为表面等离子体的激发光源,研究不同尺寸银纳米立方体的消光谱以及不同光栅周期和厚度的反射光谱,得到的该复合结构的最优参数为:光栅周期312nm,厚度90nm,银纳米立方体70nm.在最优参数条件下,数值模拟了复合结构中的电场增强分布,介质光栅/金属薄膜与银纳米立方体复合结构由于存在局域表面等离子体和传播表面等离子体的共振耦合,使得光栅脊与银纳米立方体下顶点接触处热点的电场增强因子高达1.53×106.该复合结构产生的超高电场增强因子,有望应用于表面增强拉曼散射的研究.(本文来源于《光子学报》期刊2018年11期）
刘啸,王正岭[6]（2019）在《基于梯形介质光栅金属薄膜结构的折射率传感器》一文中研究指出提出了一种基于梯形介质光栅金属薄膜结构的折射率传感器。利用有限元方法,研究了不同光栅厚度、梯形参数以及不同折射率下待分析液体的反射谱线。对传感器结构参数进行优化,得到了传感器的角灵敏度。考虑由反射谱线共振峰的对称移动导致的角灵敏度加倍效应,当待分析液体折射率从1.33变化到1.34时,传感器角灵敏度可达845.23(°)/RIU(RIU为折射率单位);从1.34变化到1.35时,传感器角灵敏度可达1283.14(°)/RIU,并且该传感器具有更宽折射率范围的检测应用。梯形参数对传感器的角灵敏度起着决定性的作用,具有最大灵敏度的传感器结构能形成对比度最大的电场分布驻波结构。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2019年07期）
李聪,喻思丹,刘天长,桑明煌[7]（2018）在《基于金属/介质混合腔阵列结构的偏振完美吸收及传感应用研究》一文中研究指出提出一种完美吸收结构,其包含一金衬底层,上方为金圆柱与氧化铝长方柱镶嵌而成的金属/介质混合腔阵列.模拟计算发现:电场主要局域在金圆柱的边缘和氧化铝长方柱内部,该结果表明偶极等离子体共振和等离子体激元腔模式是产生多频带完美吸收的主要机理.该结构制作简单,且其完美吸收具备偏振调控和对周围样品折射率变化高度灵敏,这些特性有望为实现痕量检测提供一种简便方法.(本文来源于《江西师范大学学报(自然科学版)》期刊2018年04期）
张东阳[8]（2018）在《介质光栅/金属薄膜与银立方体复合结构的SPs及应用研究》一文中研究指出微纳结构作为表面等离激元(Surface Plasmons,SPs)光学研究的核心基础,一直是研究人员关注的热点。介质光栅/金属薄膜结构具有制备简单、成本低廉的优势,可用于表面等离子体的激发。本文基于介质光栅/金属薄膜结构,通过有限元方法研究了该结构中表面等离子体的激发和电场增强,并进一步设计了介质光栅/金属薄膜与银纳米立方体的复合结构,研究了复合结构中局域表面等离子体和传播表面等离子体之间的共振耦合导致的超高电场增强;在此基础上,开展了基于介质光栅/金属薄膜结构的折射率传感应用研究。具体研究内容如下:(1)设计了介质光栅/金属薄膜结构,介质选用二氧化硅,金属薄膜用45nm厚的银。选取442nm波长激光作为表面等离子体的激发光源,通过对介质光栅/金属薄膜结构反射光谱的研究,得到该结构激发传播表面等离子体的最优结构参数为光栅周期312nm,厚度90nm。研究了该结构中的电场分布和热点处的电场增强因子,电场增强因子高达2.54?10~5。进一步将介质光栅/金属薄膜与银纳米立方体复合,立方体可以复合在光栅的槽中以及光栅的脊上。通过对银纳米立方体消光谱的研究,得到442nm激发光条件下银立方体的最优尺寸为70nm。深入研究了复合结构中的电场分布和电场增强因子,发现复合结构的热点主要分布在光栅槽中银纳米立方体的上顶点处以及光栅脊上银纳米立方体的下顶点处。由于局域表面等离子体和传播表面等离子体之间的共振耦合,复合结构中最优参数条件下热点处的电场增强因子高达1.53?10~6。(2)在介质光栅/金属薄膜结构及其与银纳米立方体复合结构中表面等离子体研究的基础上,初步开展了基于介质光栅/金属薄膜结构的折射率传感研究。设计了632.8nm波长激光为表面等离子体的激发光源,二氧化硅衬底、四氮化叁硅填充的二氧化硅介质光栅,45nm厚银薄膜和待测分析物组成的折射率传感器。通过波矢匹配方程、等效介电理论以及有限元方法数值模拟,计算了不同光栅周期、厚度条件下的反射光谱,得到该结构的最优参数为光栅周期500nm,厚度100nm。在该参数条件下,研究了分析物折射率引起的金属薄膜与分析物界面共振角的变化,得到的基于介质光栅/金属薄膜结构的折射率传感器的角灵敏度高达500°/RIU。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2018-05-30）
张子洁[9]（2018）在《利用金属—介质多层结构在可见光波段光谱吸收和光学成像的研究》一文中研究指出任何一种微纳米器件的光学特性本质上都来源于其组成材料的光学特性。金属材料的介电常数在可见光和红外波段小于零,与电介质介电常数符号相反,当微纳尺度的金属和电介质结合在一起共同与电磁场相互作用时,能够产生自然界中不同甚至完全相反的光学现象。近年来,人们发现将金属与电介质材料相结合,能够将入射电磁波转化为表面等离子体极化激元,从而增强纳米尺度下材料对光的调控能力。我们利用金属-介质微纳结构的表面等离激元谐振或其他谐振效应,能够在特定波段实现对电磁波的谐振增强吸收。在这些结构中,基于金属-介质-金属的多层结构由于其天然的磁共振特性,能够对入射磁场产生响应,在两个金属表面产生反平行电流,从而在介质中产生局域电磁场,增强金属对电磁波的吸收,在宏观尺度上形成在特定波长具有全部吸收的纳米光子器件。本文的第一个工作就是基于这种金属-介质多层结构设计了可见光波段的单带和双带吸收器。单带吸收器在555 n处有99.65%的近完美吸收峰。通过场分布分析,该吸收峰是由金属层中间的磁共振模式和腔模耦合而形成。并且结合LC等效电路可以定性地解释吸收谱随材料参数变化的规律。此外,我们还利用等效金属-介质-金属波导中的反对称模式定量解释了该波长处的吸收机制。之后对这种单频吸收器,基于其角度依赖性,我们展望了其作为小角度探测器或准直器的应用前景。除了单频吸收器,本文设计的双频吸收器同样能够在可见光波段的450nm和584nm处达到近完美吸收效率。这两个吸收峰分别来自介质-金属-介质波导中的对称模式和金属-介质-金属波导中的反对称模式。吸收谱随结构参数的改变也验证了该解释的正确性。之后,我们实验制备了不同周期参数的吸收器,得到与仿真一致的结果。这种一维光栅结构的吸收其还可以扩展到二维形式,形成具有偏振不敏感的双带吸收器。基于这种堆垛结构的吸收器有效避免了平面复合结构的周期尺寸大、难于加工和空间利用率低等问题,更有利于器件的小型化、集成化和大规模加工。除了磁共振导致的增强吸收特性之外,金属-介质-金属结构中SPP的耦合还能够产生具有负折射率的传播模式。本文第二个工作利用金属-介质多层结构设计了 532nm处的全角度负折射率波导,该波导的能量折射率和相位折射率均接近于-1。通过调节金属、介质的材料或膜层厚度,这种负折射率效应可以在大角度范围内保持不变。利用这种负折射效应,对波导一侧的光源进行成像,其成像分辨率能够达到283 nm,接近该波长处的衍射极限。通常,正折射材料汇聚光线时需要曲面来调制相位,而由金属-介质构成的多层波导只需平板结构即可成像。这大大简化了加工工艺,同时又有利于在微纳光子器件上的集成。(本文来源于《南京大学》期刊2018-05-21）
崔正威[10]（2018）在《炭材料结构对熔盐介质中过渡金属碳化物生长的影响研究》一文中研究指出以不同结构的PAN基炭纤维为碳源、ⅣB-ⅤB过渡金属单质为金属源,在熔盐介质中反应制备了炭纤维表面碳化物涂层,研究了不同金属单质在不同结构炭材料表面生长相应碳化物的行为,提出了炭材料结构对碳化物生长的影响机制;为进一步阐明该机制,筛选了特殊形貌和结构的沥青基炭纤维为碳源,通过对炭纤维微观形貌和晶体结构的表征及其表面涂层碳化物的生长行为的考察,深入探讨了炭材料结构和碳化物涂层生长之间的关联性;利用具有代表性的微尺度碳源,进一步研究并验证了炭材料结构对碳化物生长的影响机制。研究工作得到的主要结果如下:1、以Nb、Hf为金属源,以PAN基炭纤维为反应碳源和模板,在熔盐中反应制备NbC和HfC涂层炭纤维。结果表明,NbC和HfC连续碳化物涂层形成的温度范围分别为950~1000°C和850~950°C,炭纤维表面碳化物涂层的形貌与反应温度、保温时间、反应物摩尔比以及熔盐体系有关。随着反应温度的升高和保温时间的延长,碳化物的晶粒尺寸增大,涂层的厚度也随之增加。NbC和HfC涂层的生长过程表现出异质外延生长的特征,具有明显取向特征的涂层力学稳定性较好,可以在保持涂层连续完整的同时,形成厚度较大的涂层。2、通过ⅣB~ⅤB过渡金属Ti、Ta、Nb、Hf、Zr等不同金属单质在T700炭纤维表面反应形成相应碳化物涂层,根据涂层的连续完整性评价涂层质量,其优劣的顺序为:TiC(d_(200)=0.216 nm)>TaC(d_(200)=0.223 nm)>NbC(d_(200)=0.224 nm)>HfC(d_(200)=0.232 nm)>Zr(d_(200)=0.235 nm),表明涂层质量与碳(100)晶面的d_(100)值(d_(100)=0.213 nm)和碳化物(200)晶面d_(200)值的匹配度具有显着的对应关系。“边-边匹配”晶体学模型的计算结果表明,碳化物是沿炭材料中碳(100)晶面外延生长,生长方向为<110>晶向,不同类型碳化物(200)晶面的d_(200)与碳(100)晶面的d_(100)值的晶格错配度与上述涂层连续完整度排序保持一致。从晶体学角度证实了碳化物d_(200)与碳d_(100)值的晶格错配度影响碳化物的成核,随后的外延生长过程中产生的晶格错配位错影响涂层的形貌和结构,最终影响炭纤维表面碳化物涂层的连续完整性。以过渡金属元素Ti、Ta、Nb、Hf、Zr等不同金属单质分别在T300和T700炭纤维表面反应形成相应碳化物涂层,对比发现同种金属碳化物在前者表面的涂层质量优于后者,表明炭材料中石墨微晶的取向对碳化物涂层扩散速率具有明显影响,进而影响涂层的连续完整性。3、为了深入阐明炭材料晶体取向与碳化物成核和生长之间的关联,研究中采用了1000?C和3000?C热处理的碳层片平行于纤维主平面的矩形截面带状炭纤维(标记为RI-1K和RI-3K)和碳层片辐射状取向的圆形截面的中间相沥青基炭纤维(标记为RO-1K和RO-3K),以及各向同性沥青基炭纤维(标记为SC-1K和SC-3K)为碳源,分别以Ti和Ta为金属源在熔盐中制备了TiC和TaC涂层炭纤维。RI-1K炭纤维与金属Ta反应生成的TaC涂层形貌完美复制了纤维表面的褶皱结构,说明碳化物涂层遵循炭材料的模板生长,表明碳化物生长过程是以金属原子通过碳化物的核沿炭纤维的碳层片进行扩散形成碳化物涂层为主。RI-3K炭纤维表面和RO-3K楔形开口处的涂层形貌和厚度与石墨微晶的取向方向密切相关,由于应力而形成的楔形劈裂面涂层晶粒尺寸更大,但所形成的涂层厚度比RI-3K更薄,说明碳化物扩散形成速率沿垂直于石墨片层方向小于沿碳(002)层片方向。SC-1K炭纤维中石墨微晶的晶体尺寸较小且碳层片弯曲紊乱取向,导致其碳化物成核较难;同时炭纤维中碳层片尺寸小且取向紊乱使碳化物的扩散生成速率下降,从而很难形成连续的TiC和TaC涂层;而石墨化后的SC-3K炭纤维中石墨微晶取向生长后晶粒尺寸变大,可以形成质量较好的TiC和TaC涂层,表明过小的碳微晶尺寸对连续涂层的形成不利。4、为进一步研究和验证炭材料结构对碳化物成核和生长的影响,采用具有代表性结构的微尺度炭材料(如炭黑、纳米碳管,石墨烯)为碳源,在熔盐中分别与金属Ti、Ta反应,制备了相应的碳化物。石墨片层结构呈鱼骨状堆积的弯曲碳管完全反应生成TaC纤维;通过调节碳源与金属的比例,可以控制乱层结构的直碳管与金属的反应程度,从而得到碳化钽纤维或具有碳化钽涂层的纳米碳管;而石墨化后的直碳管中类石墨片层呈同心圆状排布,其晶体结构中缺乏了适合碳化物成核且具有一定晶体尺寸100晶面堆积(La尺寸极小),决定了碳化物难以成核,导致同心圆结构的纳米碳管不能与金属反应生成碳化物。以还原氧化石墨烯为碳源与金属Ti反应,仅在少部分区域反应生成碳化物。单层石墨烯中没有合适的碳(100)面堆积供碳化物成核,从而碳化物的生成较难;少层石墨烯较小的Lc(002碳层片堆积)无法承载碳化物成核和晶粒的外延生长,表明在碳化物的外延生长依赖于石墨片层的堆积厚度。(本文来源于《武汉科技大学》期刊2018-05-01）
金属介质结构论文开题报告
（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：
增强荧光辐射在生物成像、高灵敏探测、集成光源等方面都具有重要的应用价值.金属纳米颗粒的周围或者金属纳米结构的间隙都可以产生强的电磁场,相应的,这些结构附近的局域态密度也被极大地增强.虽然增强荧光辐射已经在多种金属纳米颗粒和颗粒对中被证明,但是利用金属纳米结构对荧光分子的吸收和辐射过程同时进行调制仍然是一个有挑战的问题.本文研究了金属-介质-金属超表面对荧光辐射的调控,其中局域表面等离激元(LSP)和磁等离激元(MPP)分别与于分子的吸收和辐射过程发中耦合相互作用.对于吸收过程,LSP的耦合作用使得可以通过旋转泵浦激光的偏振态来实现荧光分子的空间选择激发.此外,MPP模式的偏振依赖特性使得矩形渔网结构中的荧光分子的辐射波长和偏振态也受到调控.实验观测结果经过了时域有限差分模拟的验证.本文报道的纳米结构在光辐射器件和纳米尺度集成光源等方面都具有潜在的应用价值.
（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。
金属介质结构论文参考文献
[1].倪赛健,王晗,王勇,鲁拥华,王沛.金属-介质-金属叁棱柱结构超表面中的磁电耦合[J].量子电子学报.2019
[2].任远,鲁拥华,臧天阳,Sonia,Ghafoor,王沛.金属-介质-金属渔网超表面结构调控的荧光辐射:空间选择性激发和双增强（英文）[J].ChineseJournalofChemicalPhysics.2019
[3].肖功利,窦婉滢,杨宏艳,韦清臣,徐俊林.基于非对称圆形谐振腔金属-介质-金属波导结构的带阻滤波器[J].光学学报.2019
[4].闫云菲,张冠茂,乔利涛,范观平.基于表面等离子激元的凸环结构金属-介质-金属滤波器设计[J].光子学报.2019
[5].王向贤,庞志远,张东阳,白雪琳,冯旺军.介质光栅/金属薄膜与银立方体复合结构的SPs研究[J].光子学报.2018
[6].刘啸,王正岭.基于梯形介质光栅金属薄膜结构的折射率传感器[J].激光与光电子学进展.2019
[7].李聪,喻思丹,刘天长,桑明煌.基于金属/介质混合腔阵列结构的偏振完美吸收及传感应用研究[J].江西师范大学学报(自然科学版).2018
[8].张东阳.介质光栅/金属薄膜与银立方体复合结构的SPs及应用研究[D].兰州理工大学.2018
[9].张子洁.利用金属—介质多层结构在可见光波段光谱吸收和光学成像的研究[D].南京大学.2018
[10].崔正威.炭材料结构对熔盐介质中过渡金属碳化物生长的影响研究[D].武汉科技大学.2018