增強拉曼體系的表面等離子體光學特性研究.pdf

1、金屬納米結構的光學性質及其在增強拉曼散射效應中的應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、核殼結構納米粒子以及針尖一基底結構為研究對象，用FDTD方法系統(tǒng)分析了這三種結構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構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是研究金屬納米結構光學性質的可靠理論方法。

2、r>　　 在此基礎上系統(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)境等因素的具體關系。為研究有序納米結構在可見光及紫外光作用下的SERS增強特性，分別設計了銀、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)結構，并詳細研究了這兩種材料的EOT和SERS的關聯(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。相關結果對揭示EOT和SERS的物理增強機理有較重要的科學意義。
　　 對于Au@Si02核殼結構納米粒子，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，比較了單粒子和二聚體這兩種結構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