金銀納米結(jié)構(gòu)材料的光學(xué)性質(zhì)研究.pdf

1、當(dāng)金屬納米顆粒與光作用時(shí)會出現(xiàn)表面等離子體振蕩效應(yīng)，使得粒子表面的局部電磁場大大增強(qiáng)。增強(qiáng)的局部電場使貴金屬納米粒子產(chǎn)生增強(qiáng)的光散射和光吸收，導(dǎo)致顆粒出現(xiàn)強(qiáng)的吸收峰。因此金屬納米粒子具有與相應(yīng)體材料不同的光學(xué)、非線性光學(xué)效應(yīng)。這些獨(dú)特的光、電、熱性能和催化活性等特性，使它在納米光子學(xué)和生物醫(yī)療領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。與其他金屬納米材料相比，金、銀納米材料的表面等離子體共振吸收峰在可見光范圍，所以圍繞金銀納米材料開展的研究較多。
　　

2、本文主要工作如下:
　　介紹了基于Maxwell方程組的電磁場仿真和FDTD的計(jì)算方法，對軟件應(yīng)用中的數(shù)值設(shè)置、光源、邊界條件、及網(wǎng)格選取進(jìn)行了說明。
　　對金銀納米球粒子的光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究。通過改變尺寸、結(jié)構(gòu)及周圍介質(zhì)折射率，得到金銀納米球的光學(xué)性質(zhì)。發(fā)現(xiàn)在小尺寸和大尺寸時(shí)，金銀納米球的吸收峰峰位變化規(guī)律不同。還對二聚體Ag納米粒子進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)納米球間的耦合作用對其共振峰具有顯著的影響。
　　對金銀納米棒的光學(xué)性

3、質(zhì)進(jìn)行研究。具體研究了納米棒的尺寸、長短徑比、及周圍介質(zhì)折射率對其光譜的影響。研究發(fā)現(xiàn)，在金納米棒中存在兩個(gè)等離子體共振峰，分別對應(yīng)于自由電子沿納米棒長軸方向和垂直于長軸方向的振動。并且縱橫比或者周圍介質(zhì)折射率的改變，都會使縱向等離子體振動出現(xiàn)明顯的移動。
　　對金銀納米三角片的光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究。研究了納米三角片的邊長、結(jié)構(gòu)和周圍介質(zhì)折射率對吸收譜的影響。單體納米三角片粒子有三個(gè)吸收峰，新的吸收峰主要由多極子耦合產(chǎn)生，納米三角片尺