增強拉曼體系的表面等離子體光學特性研究.pdf

1、金屬納米結(jié)構(gòu)的光學性質(zhì)及其在增強拉曼散射效應(yīng)中的應(yīng)用是當今納米科學研究的一個熱點。本論文主要以周期性納米孔洞、核殼結(jié)構(gòu)納米粒子以及針尖一基底結(jié)構(gòu)為研究對象，用FDTD方法系統(tǒng)分析了這三種結(jié)構(gòu)的表面等離子體光學特性。
　　 首先對FDTD Solutions計算軟件在處理金屬納米結(jié)構(gòu)與光相互作用問題時的可靠性進行了分析。通過與實驗和已有理論數(shù)據(jù)進行比較，證實了FDTDSolutions是研究金屬納米結(jié)構(gòu)光學性質(zhì)的可靠理論方法。

2、r>　　 在此基礎(chǔ)上系統(tǒng)研究了周期性納米孔洞的EOT現(xiàn)象與孔洞周期、孔洞大小、薄膜厚度以及介電環(huán)境等因素的具體關(guān)系。為研究有序納米結(jié)構(gòu)在可見光及紫外光作用下的SERS增強特性，分別設(shè)計了銀、鋁薄膜有序納米孔洞陣列在632nm和325nm激發(fā)光作用下的最優(yōu)結(jié)構(gòu)，并詳細研究了這兩種材料的EOT和SERS的關(guān)聯(lián)性。對于銀薄膜有序納米孔洞陣列，當表面等離子激元共振條件滿足時，在相同的激發(fā)光波長下，透射強度和SERS信號能同時達到最大值。而對于

3、鋁薄膜有序納米孔洞陣列，透射譜峰位和最大SERS激發(fā)波長之間存在一定偏離。相關(guān)結(jié)果對揭示EOT和SERS的物理增強機理有較重要的科學意義。
　　 對于Au@Si02核殼結(jié)構(gòu)納米粒子，定量研究了單粒子殼層厚度、金核尺寸對消光系數(shù)及近場增強的影響。同時討論了二聚體的近場耦合效應(yīng)，比較了單粒子和二聚體這兩種結(jié)構(gòu)的近場增強和遠場消光的異同。近場增強和遠場消光極值峰位雖不是完全相同，但是偏差不大，僅幾納米到十幾納米的差別，所以如果以消光極