微納結(jié)構(gòu)金屬薄膜的制備及其奇異光學性質(zhì)的研究

1、學位論文獨創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所提交的學位是本人在導師指導下進行的研究工作和取得的研究成果。本論文中除引文外，所有實驗、數(shù)據(jù)和有關材料均是真實的。本論文中除引文和致謝的內(nèi)容外，不包含其他人或其它機構(gòu)已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。其他同志對本研究所做的貢獻均已在論文中作了聲明并表示了謝意。學位論文作者簽名：敘菇煮 日 期：工一，I ．廠．f學位論文使用授權(quán)聲明研究生在校攻讀學位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)單位屬南京師范大學。學校有權(quán)保存本學位論

2、文的電子和紙質(zhì)文檔，可以借閱或上網(wǎng)公布本學位論文的部分或全部內(nèi)容，可以采用影印、復印等手段保存、匯編本學位論文。學?？梢韵驀矣嘘P機關或機構(gòu)送交論文的電子和紙質(zhì)文檔，允許論文被查閱和借閱。( 保密論文在解密后遵守此規(guī)定)保密論文注釋：本學位論文屬于保密論文，保密期限為 年。學位論文作者簽名： 敘眈磊日 期：2 ，，1 。f ／指導教師簽名： ) I 干永似日 期； 妒f 砂’歲。JA b s t r a c tA b s t r a c

3、 tM e t a l ／d i e l e c t r i cp e r i o d i c a l l ys t r u c t u r e df i l m se x h i b i tu n i q u eo p t i c a lp r o p e r t i e ss u c ha se x t r a o r d i n a r yo p t i c a lt r a n s m i s s i o na n d n e

4、g a t i v er e f r a c t i o n ．T h e yh a v eb e c o m eo n e o ft h e m o s ta c t i v er e s e a r c ht o p i c sb e c a u s e o f t h e i rp o t e n t i a la p p l i c a t i o n si ns u b —w a v e l e n g t ho p t i

5、c sa n d o p t o e l e c t r o n i cd e v i c e s ．W e e x p e r i m e n t a l l y f a b r i c a t e d m e t a l ／d i e l e c t r i c f i l m s w i t h p e r i o d i c a l l y s t r u c t u r e ds u r f a c e si nt h i s

6、t h e s i s ．T h r e e m a i ns t e p s ，s e l f - a s s e m b l yo fc o l l o i d a lc r y s t a l ，P D M Ss o Rl i t h o g r a p h y , a n dm u l t i l a y e r d e p o s i t i o n ，w e r e u s e d t o f a b r i c a t e

7、 l a r g e - s c a l e p e r i o d i c a l l ys t r u c t u r e d m e t a l ／d i e l e c t r i c f i l m s ．m s m e t h o d c a n f a b r i c a t e l a r g e - s c a l e h i 曲- q u a l i t ym e t a l ／d i e l e c t r i c

8、f i l m sw i t hs u b m i c r o m e t e r p e r i o d i c i t ya tl o w c o s t ．T h e m a i n c o n t e n t so f t h et h e s i sa r ed e s c r i b e d a sf o l l o w s ：1 ．L a r g e —s c a l et w o —d i m e n s i o n a

9、 lc o n c a v i t y m e t a l ／d i e l e c t r i cm u l t i l a y e rs t r u c t u r ew i t hs u b m i c r o m e t e rp e r i o d i c i t yW a sf a b r i c a t e db y s e l f - a s s e m b l yo fc o l l o i d a lc r y s

10、t a l ，P D M Ss o R l i t h o g r a p h y , a n d m u l t i l a y e r d e p o s i t i o n i n t o t h e P D M Sc a v i t y a r r a y , a n d i t st r a n s m i s s i o n p r o p e r t i e sw e r ee x p e r i m e n t a l

11、l y m e a s u r e d a st h en u m b e r o f m e t a ll a y e r ．F o rt h es a m p l e s w i t ho n e m e t a ll a y e r , t w o t r a n s m i s s i o n p a s s b a n d s h a v eb e e n o b s e r v e di nt h es a m p l ed

12、 u e t ot h e e x c i t a t i o no f s u r f a c e p l a s m o n p o l a r i t o n s ( S P P s ) ．1 1 1 ep e a k p o s i t i o n so ft h ep a s s b a n d s d e p e n do n t h ep e r i o d i c i t yo f t h ec o l l o i d

13、a lc r y s t a l ．1 1 1 et r a n s m i s s i o n s p e c t r ah i g h l yd e p e n do nt h ei n c i d e n ta n g l ef o rb o t hS - a n d p - p o l a r i z e dl i g h t ．F o rt h es a m p l e sw i t ht w o o rm o r e m e

14、 t a ll a y e r s ，an e w p a s s b a n dd u e t oi n t e r f e r e n c ea p p e a r s ．T 【l i sb a n d i sn o ta ss e n s i t i v e t ot h e i n c i d e n ta n g l e f o rS —o rp - p o l a r i z e d l i g h ta st h e S

15、P P i n d u c e d b a n d i s ，a n d i t sp o s i t i o nd e p e n d s o n t h e t h i c k n e s so f t h e m e t a la n d d i e l e c t r i cl a y e r ．A s t h en u m b e ro f m e t a l l a y e r i n c r e a s e s ，t h

16、ei n t e n s i t yo f t h eS P P s i n d u c e d b a n dd e c r e a s e sf a s t e r t h a n t h a to f t h e i n t e r f e r e n c e r e l a t e d b a n d ．F o rt h e s a m p l e s w i t h f o u r m e t a l l a y e r s

17、，o n l y t h ei n t e r f e r e n c er e l a t e d b a n d i sc l e a r l yo b s e r v e d 。2 ．M e t a l f i l mp e r f o r a t e dw i t hh o l e sa n dc o n c a v i t ym e t a lf i l mw i t h o u th o l e sw e r ef a b

18、r i c a t e d b y d e p o s i t i o n m e t a l o n t o t h e c o l l o i d a l c r y s t a l a n dP D M Sc a v i t y a r r a y ,r e s p e c t i v e l y ．1 1 1 e i rt r a n s m i s s i o np r o p e r t i e sw e r ee x p

19、e r i m e n t a l l ym e a s u r e d ．T h e p o s i t i o no f t h et r a n s m i s s i o np a s sb a n d so ft h ec o n c a v i t y m e t a l f i l mw i t h o u t h o l em a t c h e sw i t hd i s p e r s i o nr e l a t

20、i o n o fS P P a t t h e i n f i n i t e i d e a lm e t a l ／d i e l e c t r i ci n t e r f a c e ．w h i l et h a to ft h e m e t a lf i l mw i t hh o l e d o e sn o t ．B y s i m u l a t i n g t h es a m p l e s ’e l e c