金屬電介質(zhì)納米復合薄膜的表面等離子體特性研究.pdf

1、信息技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應用于人們的生活和科學研究中,但是現(xiàn)有的光學儀器并不能滿足人們的需求,人們所研究的內(nèi)容變得更加細微,為了能夠更加精確,便捷的進行科學實驗與實際應用,人們把目光投向達到納米量級的納米光子學的發(fā)展。表面等離子體是納米光子學中的一個重要的分支,它在開關設備的研制,生物傳感,化學測量,甚至是醫(yī)學領域都有很廣闊的應用空間。為了使表面等離子體的相應技術(shù)得到更廣泛的應用,本論文研究了金屬電介質(zhì)納米復合薄膜結(jié)構(gòu)中的表面等離子體共振,

2、并進一步分析了薄膜的各向異性對表面等離子體波激發(fā)的影響。
　　本論文首先分別就TE波和TM波對表面等離子體激發(fā)條件進行分析,討論了TE波和TM波在復合薄膜表面的傳播情況。建立一個金屬電介質(zhì)納米結(jié)構(gòu)的復合薄膜模型,通過對有效介質(zhì)近似理論的分析確定了復合薄膜的介電張量,并以入射光的TE分量和TM分量分別對復合薄膜的反射率進行討論分析,討論TE波和TM波對表面等離子共振的激發(fā)情況。進一步分析金屬填充率對薄膜性質(zhì)的影響,并分析復合薄膜的內(nèi)

3、部場強分布,給出金屬填充率不同時的三種在復合薄膜與玻璃或空氣分界面對SPP的激發(fā)模式。討論了TE波對表面等離子激元的激發(fā)情況。
　　建立一個各向異性層比消逝層更厚的類似Otto裝置模型,推導了這種復雜的各向異性薄膜介電張量及TE波與TM波的反射率。分析TE波和TM波的反射率圖譜,證明了各向異性的薄膜和金屬之間的界面存在著由TE波及TM波激發(fā)的表面等離子體波。通過定量的分析,發(fā)現(xiàn)在當入射的波長和入射角為一個特殊值時,各向異性層中的T