新型金属微纳结构的设计、制备及其应用研究.pdf

《新型金属微纳结构的设计、制备及其应用研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、单位代码：０２９３密级：１．‘．．苗＇Ｙ‘，．、‘，站－’．Ｊ．—ｒ、－．、４’Ｊ＇＇Ｖ考皮營僅硕女俗Ａ哪论文题目：新型余属微纳结构的设计、制备及其应用研究学号１２１２０３２８２０姓名张玉婷导师徐菓青教授专化学位类别工程硕古类型全日法＂专业（领域）光学工程论文提交日期二０—五年Ｈ月Ｈ日、．■Ｓ－＾：’愤．‘一．．＇一．商京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导怖指导

2、下迸行的研巧工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特別加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经没表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京軸电大学或其它教育机构的学泣或证书而使用过的材料。一与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一，切相关的法律责任本人学位论文及涉及相关资料若有不实愿意承担。硏巧生签名：Ｕ日期：山）１广＇作商京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可保留并向围家有关部ｎ或机构送交论文的复印件和电子文档；允许论文被查阅和借阁

3、：可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；可从采南影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文挡的内容和纸贾论文一的内容相致。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。研究生签名：长导师签名；！、日期；ｊ毛涂寺DesignandFabricationofNobleMetalMicro-nanoStructuresandTheirApplicationStudiesThesisSubmittedtoNanjingUniversityofP

4、ostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByYutingZhangSupervisor:Prof.RongqingXuMarch2015摘要金属微纳结构由于其独特的光学性质，引起了国内外学者的研究热潮。这些结构的光学性质通常都与表面等离激元密切相关，通过对金属微纳结构的适当设计，我们可以在纳米尺度上对光学性质进行“修饰”，因此设计与制备新颖的金属微纳结构具有重大的意义。本文围绕新型金属微纳结构的设计、制备及其应用展开了深入的研究，论文内容主要包括以下

5、两个方面：一、利用基于有限元方法的ComsolMultiphysics商业计算软件，我们理论研究了置于衬底中的金属纳米颗粒构成的二维周期性阵列中局域表面等离激元(LSP)共振通过远场耦合产生的Fano共振现象。研究结果表明，要实现金属纳米颗粒周期阵列中的Fano共振，必须同时具备以下三个条件：（1）阵列周期产生的衍射表面波与金属纳米颗粒LSP共振的位置要接近；（2）金属纳米颗粒周期阵列必须处于均匀的环境媒质中；（3）衍射表面波与金属纳米颗粒LSP共振这两种不同线宽的模式必须具有相同的电场分量；当Fano共振模被激发时，其局域

6、电场增强能达到单个纳米颗粒LSP共振的110倍。这种杂化Fano共振模具有较窄的带宽及显著增强的电场，在高效生物传感、表面增强拉曼散射、光学开关、光学调制及非线性光子学等领域中有着潜在的应用前景。二、利用胶体晶体辅助的纳米球刻印、反应离子刻蚀及磁控溅射技术，我们制备了间距可控的三角金属纳米颗粒周期阵列，对制备的样品进行了光学表征，表征结果显示随着反应离子刻蚀时间的增加，三角金属纳米颗粒周期阵列中颗粒间的间距会逐渐减小，从而使金属纳米颗粒间的电场得到显著的增强；进而实验研究了所制备的不同间距的金属微纳结构的表面增强拉曼散射效应

7、，实验结果表明拉曼信号的增强效果与金属纳米颗粒间的间距大小密切相关，拉曼信号的强度随着纳米颗粒间间距的减少而显著地增强。我们制备的这种三角金属纳米颗粒周期阵列颗粒间距可调控、制备面积大，在表面拉曼散射增强领域中有着广阔的应用前景。关键词:表面等离激元，金属微纳结构，Fano共振，表面增强拉曼散射IAbstractTherehavebeengrowinginterestsinthedesignandfabricationofnovelmetallicnanostructuresbecauseoftheiruniqueoptic

8、alproperties,whichinmostcaseareassociatedwithsurfaceplasmon.Byproperlyengineeringmetallicnanostructures,theopticalpropertiescanbe“modified”atthen