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光声方法研究表面等离子激元衰减

光学学报 1992年第8期12卷 764-768页

作者：施金明王炳奎华东化工学院物理系上海200237

本文用衰减全反射(ATR)和光声(PA)方法研究表而等离子激元(surface plasmons)的衰减,分别对Ag-空气界面和CaF_2-Ag-空气界面进行衰减全反射谱和光声光谱测定.测量结果确定两种衰减方式,辐射和无辐射定量结果,并且发现表面粗糙度对衰减... 详细信息

本文用衰减全反射(ATR)和光声(PA)方法研究表而等离子激元(surface plasmons)的衰减,分别对Ag-空气界面和CaF_2-Ag-空气界面进行衰减全反射谱和光声光谱测定.测量结果确定两种衰减方式,辐射和无辐射定量结果,并且发现表面粗糙度对衰减方式有影响.

关键词：表面等离子激元 ATR PA 衰减

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柔性光学超材料和等离子激元的发展和应用

中国科学：物理学、力学、天文学 2016年第4期46卷 25-36页

作者：高丽陆炳卫徐航勋南京理工大学电子工程和光电技术学院南京210094 清华大学航空航天学院北京100084 中国科学技术大学高分子科学与工程系合肥230026

赋予光学超材料和等离子激元器件弯折、拉伸和卷曲的特性可以开启对电磁波进行调控的新篇章,并实现新颖的器件设计和强大的功能性,例如隐身装置、超级棱镜和变换光学等.本文综述了近年来从微波到可见光不同波段产生响应的柔性光学超材... 详细信息

赋予光学超材料和等离子激元器件弯折、拉伸和卷曲的特性可以开启对电磁波进行调控的新篇章,并实现新颖的器件设计和强大的功能性,例如隐身装置、超级棱镜和变换光学等.本文综述了近年来从微波到可见光不同波段产生响应的柔性光学超材料和等离子激元器件的发展和应用,包括光学结构设计、柔性基底的力学和光学性质、及与其匹配的微纳加工技术.除传统的光刻、电子束曝光、纳米粒子自组装技术外,本文还介绍了新型的纳米掩膜板和纳米压印转移技术.其中,新型低成本的适用于大面积纳米光学结构的纳米压印转移技术具有较大应用前景.文章还将讨论应力作用对不同光子器件产生的性质调控以及实现的滤波器,拉曼信号增强和传感器等方面的应用.

关键词：超材料等离子激元柔性光子器件可调光子器件

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等离子激元太阳电池仿真研究

等离子激元太阳电池仿真研究

作者：喻雪晴南京航空航天大学

学位级别：硕士

研究发现，在电池表面构造微结构可对太阳能电池表面的吸收特性进行调控，通过优化微结构可以使在较宽的波段内获得较优的吸收特性。同时，随着微纳加工技术的发展，使得微结构的构造成为可能。本文在深入分析太阳能电池研究现状的基础... 详细信息

研究发现，在电池表面构造微结构可对太阳能电池表面的吸收特性进行调控，通过优化微结构可以使在较宽的波段内获得较优的吸收特性。同时，随着微纳加工技术的发展，使得微结构的构造成为可能。本文在深入分析太阳能电池研究现状的基础上，结合微结构在太阳电池领域应用前景的探索，主要研究了以下内容： 1、太阳能电池的基本理论与光子吸收的数值计算方法基于典型的p-n结太阳电池，阐述了太阳能电池的工作原理，明确了太阳电池从光子入射到产生电流的物理过程。分析了衡量太阳能电池特性的4个重要参数：短路电流、开路电压、填充因子和光电转换效率。将电磁理论用于研究微结构太阳电池光谱特性，采用麦克斯韦方程组描述太阳入射光与太阳电池微结构的相互作用，利用时域有限差分(FDTD)方法，以Yee元胞为离散单元对麦克斯韦方程组进行离散，建立了数值计算方法。 2、非晶硅薄膜太阳电池强化光子吸收机理及结构优化采用FDTD方法，以a-Si:H薄膜太阳电池为例，分析了上电极、背电极、本征吸收层等因素对薄膜电池光谱特性的影响。采用了纳米颗粒优化设计周期性阵列结构a-Si:H薄膜太阳能电池，分析了纳米颗粒的金属种类、结构尺寸及颗粒位置等参数对其光谱吸收特性的影响。通过对沉积金属的材料的对比分析，研究发现Al纳米颗粒对吸收增强的效果最大，且Al纳米颗粒自身的吸收也比较低;对在ITO层底部的颗粒半径进行了分析，发现颗粒半径为30nm时300nm00nm波段的吸收增强较大;对纳米颗粒的位置进行讨论，发现在电池上部沉积纳米颗粒时短波段的吸收增强较明显，而在电池下部沉积纳米颗粒时长波段的吸收增加较明显。本文提出了在电池结构中的上下2个位置分别沉积一个金属颗粒，在ITO层底部沉积半径为30nm的Al纳米颗粒，在a-Si:H层底部沉积半径为50nm的Al纳米颗粒，该种结构可以在较宽光谱范围内获得最优吸收特性。 3、硅太阳电池表面微结构实验验证通过磁控溅射在硅片表面制备银膜，薄膜厚度为50nm，再利用退火工艺在硅片表面形成Ag纳米颗粒;采用扫描电镜(SEM)技术表征微结构表面形貌，通过紫外-可见-近红外分光光度计测试电池工作波段内的反射光谱。实验研究发现Si表面沉积Ag纳米颗粒后，其表面反射率明显降低。

关键词：薄膜电池等离子激元微结构光子吸收电池效率

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单颗粒等离子激元生物传感技术

科学通报 2014年第2期59卷 169-180页

作者：张磊沈晶晶范曲立汪联辉黄维南京邮电大学信息材料与纳米技术研究院南京210023 南京工业大学先进材料研究院南京211816

贵金属纳米颗粒的表面等离子共振(SPR)效应的研究已经有近60年的历史,近年来纳米等离子激元用于生物分析传感应用取得了长足的进步.本文系统地阐述了等离子激元的形成原理与单颗粒水平分析检测技术原理,从直接传感、等离子共振能量转移(... 详细信息

贵金属纳米颗粒的表面等离子共振(SPR)效应的研究已经有近60年的历史,近年来纳米等离子激元用于生物分析传感应用取得了长足的进步.本文系统地阐述了等离子激元的形成原理与单颗粒水平分析检测技术原理,从直接传感、等离子共振能量转移(PRET)、SPR耦合、生物成像与治疗等方面概括介绍了目前利用等离子激元进行生物分析传感、生物成像与诊疗等方面的应用研究.生物传感检测技术在单分子检测、单颗粒成像与分析等领域具有重要的科学意义与应用前景.

关键词：等离子激元暗场散射光谱生物传感单颗粒

掺杂超晶格的等离子激元与纵光学声子的耦合模

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量子电子学报 2001年第6期18卷 548-550页

作者：程兴奎王文新周均铭黄绮山东大学物理与微电子学院济南250100 中国科学院物理研究所北京100080

在Ｔ＝７７Ｋ；测量出掺杂（Ｓｉ）ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ超晶格的拉曼散射谱，观察到拉曼位移分别为２２３ｃｍ－１和４２２ｃｍ－１的两个光散射峰．理论分析认为，这两个散射峰是掺杂超晶格的等离子激元与纵光学声子耦合模引起的... 详细信息

在Ｔ＝７７Ｋ；测量出掺杂（Ｓｉ）ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ超晶格的拉曼散射谱，观察到拉曼位移分别为２２３ｃｍ－１和４２２ｃｍ－１的两个光散射峰．理论分析认为，这两个散射峰是掺杂超晶格的等离子激元与纵光学声子耦合模引起的．这种耦合模引起的光散射峰位置的理论计算值与拉曼测量结果相当一致．

关键词：超晶格等离子激元纵光学声子耦合模掺杂

基于AlGaN基深紫外光电探测器的Al金属等离子激元特性研究

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基于AlGaN基深紫外光电探测器的Al金属等离子激元特性研究

作者：赵自强河北工业大学

学位级别：硕士

近几年来,AlGaN基深紫外光电探测器(Deep ultraviolet photodetectors,DUV PDs)在导弹预警、臭氧监测、紫外通讯等领域的应用越来越广泛。然而,当前技术中的AlGaN基DUV PD的性能未能满足科学研究和社会发展的需要,提高其性能仍是亟待解... 详细信息

近几年来,AlGaN基深紫外光电探测器(Deep ultraviolet photodetectors,DUV PDs)在导弹预警、臭氧监测、紫外通讯等领域的应用越来越广泛。然而,当前技术中的AlGaN基DUV PD的性能未能满足科学研究和社会发展的需要,提高其性能仍是亟待解决的问题。局域表面等离子激元共振效应,是一种可以从多方面对AlGaN基DUV PD性能进行增强的方法。然而,等离子激元共振峰难以被调节到深紫外波段的问题,是其应用到AlGaN基DUV PD中的一大阻碍。为使局域表面等离子激元共振效应能够在AlGaN基DUV PD中得到更好的应用,本文对AlGaN材料上的Al纳米结构进行了研究和设计,并分析了其对等离子激元特性的影响。具体研究工作内容如下:1.系统研究了不同形状的Al纳米结构的等离子激元特性。本文对AlGaN层上的纳米球、纳米半球和纳米盘这三种典型Al纳米结构的等离子激元特性进行了分析。受AlGaN层高折射率的影响,与AlGaN层接触面积较大的Al纳米半球和纳米盘结构难以在深紫外波段产生等离子激元共振峰。而Al纳米球结构则与之相反。另外,借助空气的低折射率,本文提出了Al纳米柱结构。通过仿真研究发现,Al纳米柱结构可以在深紫外波段激发等离子激元共振峰,并且高度和氧化层厚度的增加可以使深紫外波段共振峰红移,周期的减小可以增强深紫外波段共振峰的强度。2.本文提出了具有插入介质层和部分嵌入吸收层的Al纳米柱结构,从而使深紫外波段共振峰的局域增强电场能够产生在吸收层的位置,并使可见光波段共振峰减弱和红移。其中低折射率插入层可使纳米柱在底部产生局域电场,高折射率插入层能够对可见光波段共振峰造成削弱和红移。另外,部分嵌入吸收层的结构可以在吸收层内部产生电场,并削弱可见光波段共振峰的强度。3.为充分利用Al纳米柱结构深紫外波段共振峰的局域增强电场,本文提出了具有氧化镓壳层的Al纳米柱结构。该结构可以在氧化镓壳层内部产生较强的电场,因而氧化镓壳层不仅能够对深紫外光进行吸收,还可以更充分地利用深紫外波段共振峰所产生的局域增强电场。另外,通过减小Al纳米柱结构的直径可以削弱非深紫外波段共振峰的强度,增加氧化镓壳层厚度会增强深紫外波段共振峰的强度,而金插入层的引入也能对非深紫外波段共振峰造成削弱。

关键词： AlGaN基深紫外光电探测器等离子激元 Al纳米柱结构插入介质层氧化镓壳层

等离子激元单颗粒纳米生物探针界面调控与应用

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科技视界 2019年第14期 1-2,56页

作者：沈晶晶张磊南京邮电大学信息材料与纳米技术研究院有机电子与信息显示国家重点实验室培育基地

本研究主要利用不同形貌、尺寸的单个等离子激元纳米颗粒为基底,实现了高灵敏的生物传感,检测灵敏度达到单分子水平;结合DNA特异杂交与折纸技术,实现生物分子在等离子激元界面状态的精确调控,并对其形态转变的动力学过程进行观测。经过... 详细信息

本研究主要利用不同形貌、尺寸的单个等离子激元纳米颗粒为基底,实现了高灵敏的生物传感,检测灵敏度达到单分子水平;结合DNA特异杂交与折纸技术,实现生物分子在等离子激元界面状态的精确调控,并对其形态转变的动力学过程进行观测。经过多年的研究,我们在单颗粒水平上构建了一系列基于等离子激元的高灵敏高选择性纳米生物传感器,这些创新成果推动了纳米生物传感分析化学的发展。

关键词：等离子激元生物探针单颗粒界面调控

Si(111)表面态的自组装:二维狄拉克材料的太赫兹等离子激元

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Si(111)表面态的自组装:二维狄拉克材料的太赫兹等离子激元

等离子体激元调控贵金属纳米异质结构的电催化研究

中国化学会第30届学术年会-第四十分会：纳米体系理论与模拟

作者：王征飞合肥微尺度物质科学国家实验室中国科学技术大学

基于第一性原理计算,我们在Si(111)表面吸附1/3的Br原子,设计出一种新颖的二维表面狄拉克电子态。该狄拉克电子态是由Si(111)表面的sp悬挂键所构成的,并且具有和石墨烯可比较的各向异性的群速度。尤为重要的是,通过电子或空穴参杂可以实... 详细信息

基于第一性原理计算,我们在Si(111)表面吸附1/3的Br原子,设计出一种新颖的二维表面狄拉克电子态。该狄拉克电子态是由Si(111)表面的sp悬挂键所构成的,并且具有和石墨烯可比较的各向异性的群速度。尤为重要的是,通过电子或空穴参杂可以实现Si(111)表面的太赫兹等离子激元。我们的结果提供了一种在半导体表面设计狄拉克电子态的新颖方案,将有助于狄拉克电子学与硅工艺的进一步融合。

关键词：硅表面二维狄拉克电子态等离子激元

来源： cnki会议评论

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等离子体激元调控贵金属纳米异质结构的电催化研究