【摘 要】
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在纳米光学的应用领域内,表面等离激元共振纳米结构将入射光波局域在亚波长尺度,可实现对光场纳米级的调控。其表面等离激元效应可有效增强纳米结构附近的电场强度,提升对入射光波的利用效率和响应度,被广泛应用在荧光增强、表面增强拉曼、生物成像、光电探测等领域。为了丰富表面等离激元共振纳米结构在纳米光学领域中的应用,进一步提升光电器件从可见到红外波段的响应,本论文制备出了局域表面等离激元谐振(localize
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在纳米光学的应用领域内,表面等离激元共振纳米结构将入射光波局域在亚波长尺度,可实现对光场纳米级的调控。其表面等离激元效应可有效增强纳米结构附近的电场强度,提升对入射光波的利用效率和响应度,被广泛应用在荧光增强、表面增强拉曼、生物成像、光电探测等领域。为了丰富表面等离激元共振纳米结构在纳米光学领域中的应用,进一步提升光电器件从可见到红外波段的响应,本论文制备出了局域表面等离激元谐振(localized surface plasmon resonance,LSPR)峰从可见到近红外可调,散射吸收比可控的银纳米板和在中红外波段响应的重掺杂金属氧化物,优化了制备工艺,改进了红外波段的测试手段。具体研究工作包括以下几个方面:(1)利用柠檬酸三钠作为封盖剂,制备出了从可见到近红外波段LSPR峰可调的超薄银纳米板。在此基础上对银纳米板进行Si O2的包裹,提升了银纳米板的稳定性,实现了壳层厚度的精确调控,为后期红外表面等离激元共振纳米结构在红外滤波中的应用提供素材。利用转相的手段将水相的纳米结构转移到有机溶剂中。同时,结合不同的自组装方法,制备了银纳米板薄膜,优化了红外测试手段,为后期红外表面等离激元共振纳米结构的测试打下基础。(2)利用聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidone,PVP)作为封盖剂,制备出了散射能力更强的银纳米板。在实现银纳米板LSPR峰从可见到红外可调的基础上,进一步实现了散射吸收比可控,为后期红外表面等离激元共振纳米结构在散射增强中的应用提供素材。(3)通过在In2O3中掺杂重金属元素Sb来提升自由电子的浓度,从而突破了传统金属表面等离激元材料在红外波段高损耗的限制,制备出了尺寸更小的,中红外波段损耗较低的非金属表面等离激元共振纳米结构,为中红外表面等离激元共振纳米结构的研究提供了实验支撑。(4)研究了表面等离激元共振纳米结构对红外发光材料的影响,同时,探究了表面等离激元共振纳米结构在滤波和散射增强领域的作用。
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