能源问题一直是我们关注的热点,太阳能作为取之不尽的能源,对解决能源问题有至关重要的作用,人们也一直在将太阳能利用在各个方面。光就是电磁波,当光照射到金属上时,入射电磁场就会激发金属表面的自由电子一起振荡,这就是表面等离激元（Surface plasmons,SPs）,利用这一特性,就可以将光给局域到金属中,从而得以利用。时至今日,已有大量材料被制作成各种结构,常用的金属及其衍生物主要包括:金、银、钛、铝等等,它们制作成金属三角、金属光栅、纳米球、U型槽等各种形状,并应用在各个领域。金属金就是非常常用的一种光吸收材料,它的性质稳定,在可见光范围内具有非常好的吸收效果,利用好金的特性制成各种结构,就可以得到不同的效果。本文就主要研究金属纳米结构的光学性质,探索金在不同结构中的应用。我们主要利用仿真软件对结构的几何参数进行调整计算,并深入利用电磁场、阻抗理论等等对光吸收性能进行解释,最终落实到具体应用当中。论文主要包括以下几个方面:1、详细研究了金三角MIM结构各参数对吸收光谱的影响,并分析了吸收峰位置的电场截面图,得到了各吸收峰的等离共振模式,并找到了最好的吸收光谱。但是吸收并没有达到很理想的状态,于是我们改进结构将金三角换成金银金三角,通过对结构参数的调整,探索到各结构参数对吸收的影响,找到了一条在可见光范围内的近完美吸收谱线。同时计算了不同入射角和极化角下的吸收光谱,结果得出高对称性的模型对入射角和极化角不敏感,同时利用阻抗理论对高吸收的原因进行解释。最后计算得出太阳能光热转换效率,证实了我们设计的结构对光热转换有很高的应用。2、研究了直接置于金层上的金U型槽阵列的结构参数对吸收光谱的影响,同时还计算了二维结构长度的影响,从而证实在实验中的可能性,最终找出了一条半峰宽非常窄,吸收峰非常高的一条谱线,并与直接置于介质衬底上的U型槽进行对比。通过计算吸收峰位的电磁场可以看出主要是由于磁共振所引起的高吸收,进而证实这种现象和原子物理中的Rabi分裂非常相似。最后改变空气的折射率,通过计算得出,随着折射率的变化,吸收峰的位置也在发生明显位移,将吸收峰的位置单独拿出来可见,吸收峰的位置与空气折射率的改变呈线性关系,得到该金衬底上的金VSRRs结构的超窄带宽混合模式的折射率灵敏度相当高,它的品质因子相对于直接置于介质上的U型槽高出了 18倍,也是目前发现提高最多的结构材料。且该结构制作简单方便,可大规模生产,在空气传感器应用方面有很大的前景。