表面等离子体激元的量子共振现象及其应用研究

来源 :电子科技大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:fkswind
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
表面等离子体激元(Surface Plasmon Polaritons,SPPs)是金属表面上电子与电磁场集体振荡形成的一种表面电磁波。由于SPPs具有突破传统衍射极限和局域场增强的特性,它已经在纳米器件、数据存储、太阳能电池、化学与生物传感等领域表现出了广泛的应用前景。带有亚波长小孔的金属薄膜在一定条件下会出现异常光学穿透(Extraordinary Optical Transmission,EOT)现象,该现象一经发现便引起了研究者的广泛关注,虽然对其产生的物理本质存在争议,但普遍认为与SPPs量子共振密切相关。为进一步探讨和了解EOT与SPPs共振之间的联系,本文在前人的研究之上,设计了几种不同的周期性结构,通过时域有限差分(FDTD)的数值模拟方法,研究了它们异常穿透的电磁场分布和透射光谱,详细分析了其产生的物理机制。本论文的研究内容主要包括以下三个方面:1)在周期性狭缝结构的基础上,根据其电场分布,我们在透射光的出射表面嵌入矩形凹槽,并通过二维数值模拟具体研究了结构的透射特性。通过改变凹槽的大小、位置、以及结构的周期等参数,研究了透射光谱的变化规律以及在共振时的电磁场分布图,并从理论上分析了共振最大透射率变化的原因,也进一步验证了SPPs共振在增强透射时所起的重要作用。2)研究了嵌有凹槽的周期性方形小孔结构的异常穿透现象。与周期性狭缝相比,周期性小孔结构类似于波导,它具有截止波长。将凹槽嵌入前后透射光谱进行对比,发现凹槽的嵌入会降低光波的透射率。在保持小孔结构不变情况下,改变凹槽的长度、宽度、深度、距离小孔的位置,以及结构周期和入射光的偏振方向,具体探究了透射光谱的变化特性。3)基于金属周期性结构的增强透射,首次将周期性圆柱小孔结构和与其互补的金属圆柱形阵列结构相结合起来,对比研究了它们在光波垂直入射时透射特性。与周期性小孔增强透射相反的是,柱形阵列的透射光谱表明在特定波长会出现截止透射。在改变圆柱的半径、厚度和结构的周期时发现,它们的透射谱线会出现相同方向的偏移。同时,根据它们变化的不同,分析了SPPs和局域表面等离子体(LSPs)在其中作用的不同。最后,将该互补结构进行了综合,研究了混合结构的透射特性。
其他文献
运用综合指数法对连云港市绿色发展水平进行分析与评价。结果显示:连云港在绿色发展进程中取得了良好的成效,绿色发展保障能力不断增强,绿色生产能力持续提升;但存在绿色发展
<正>高中生若想学好物理,必须牢牢掌握牛顿运动定律,为之后动力学的学习打好基础。我们在恒力状态下,能够较为轻松地分析物体此时的受力环境和运动状态,然而,当物体处于在变
颚式破碎机机架是整个颚式破碎机的重要组成部分,传统颚式破碎机机架制造复杂、重量大等原因,制造、运输、安装成本较高。论文对传统的颚式破碎机整体机架和经过我厂改进后的
目的:对贵州产不同种属、不同产地八角莲属植物中鬼臼毒素含量进行对比研究,为八角莲属药材合理利用提供理论依据。方法:色谱柱:Diamonsil C18(4.6 mm×150 mm,5μm);流动相:
生物体代谢网络模型是系统生物学的重要研究内容之一,代谢网络流分析方法在代谢网络分析中具有重要意义。了解代谢网络流量分析方法有助于理解代谢网络结构和功能的关系,代谢
选取杭州"西湖十景"之一的"花港观鱼公园"作为研究对象,从"滨水景观"、"疏林景观"、"密林景观"3个不同角度出发,分析实际植物景观配置现状,并在此基础上对未来如何提升园林植
聚合物转化陶瓷技术是指采用有机物先驱体,通过固化、裂解、烧结等过程制备无机陶瓷的技术。聚合物转化陶瓷具有独特的显微结构,包括高缺陷的游离纳米碳、非晶和结晶态共存、
文化是一个国家、一个民族的灵魂。文化自信反映了一个成熟的政党和充满生机的国家在理论和信仰上的忠诚坚定。中国共产党是一个历来都高度重视文化建设的政党,从成立之时起就将文化摆在极其重要的位置,深刻认识到其对国家、民族、人民发展的重要性。进入新时代,中国正处于民族复兴的重要时刻,既需要深厚的物质支撑,也需要强大的精神力量,因此,没有文化的繁荣兴盛,中华民族也难以实现伟大复兴。文化的意义和作用表征着对文化
经内镜逆行胰胆管造影术(endoscopic retrograde cholangiopancreatography,ERCP)是胆胰疾病的重要诊治手段之一,随着内镜技术的不断进步,其应用越来越广泛.ERCP术后常见的并发症
在当前中国经济发展的“新常态”下,企业发展面临新的机遇与挑战。互联网金融不断创新,民营银行牌照逐步放开,监管要求日趋严苛,都对传统银行业的发展形成了剧烈冲击,传统银