金納米多聚體結構的Fano共振和傳感特性的理論研究.pdf

1、隨著計算機技術、納米光刻技術的發(fā)展，金屬納米粒子多聚體特有的表面等離激元表現(xiàn)出很大的優(yōu)越性，當入射光的頻率與金屬納米結構相匹配時，結構中蘊含的光子能量被大幅度吸收，發(fā)生局域表面等離激元共振。特別是金和銀等貴金屬，由它們組成的納米粒子結構產生的局域表面等離激元共振效應較強，形成的Fano共振能夠降低能量損耗，得到較高的電場，與Fano共振相關的結構可調性、傳感特性等也表現(xiàn)出很大的應用潛力。本文設計了三種不同的納米粒子多聚體，研究了每個結構

2、的Fano共振特性以及在傳感、表面增強拉曼散射等方面的應用。本文的研究內容主要包括以下三部分:
　　1、設計了由不對稱劈裂環(huán)組成的七聚體，研究了消光光譜中多個Fano共振的產生原理，分析了Fano共振隨劈裂環(huán)不對稱程度改變的變化。利用對巰基苯胺作為檢測分子，研究了結構對表面檢測分子大小、環(huán)境變化的靈敏度。通過將中間納米環(huán)向三個不同方向移動，以及將對巰基苯胺作為擾動分子，討論了結構本身及結構對擾動分子的魯棒性，對研究劈裂環(huán)多聚體的各

3、種性質有指導意義。
　　2、由納米棒或納米球等組成的多聚體能夠產生尖銳的Fano共振，本文設計了一種由完全相同的兩個單層納米棒組成的雙層耦合等離子系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)兩層結構之間的耦合能夠形成更復雜的Fano共振，用哈密頓算子對兩層之間的相互作用過程進行了推導，通過調節(jié)結構參數(shù)討論了結構的可調性，研究了移動下層納米棒結構對Fano共振的影響，擴展了它在位移傳感方面的應用。
　　3、研究了納米領結形四聚體結構的透射光譜中Fano共振的原