光子晶体环形腔的四波长THz滤波器

提出一种基于光子晶体环形腔的四波长THz滤波器,该滤波器在光子晶体结构中引入两个环形腔,且环形腔内部各增加一个正方形介质柱,四周各引入一个散射介质柱。应用基于时域有限差分法(FDTD)的Rsoft软件进行仿真分析,结果表明通过对内部正方形介质柱的边长、散射介质柱半径以及耦合介质柱半径等结构参数的调节,可以滤出74.813,76.98,78.168和78.883 m四个太赫兹波长。该滤波器性能优良,透过率高、Q值高、信道隔离度大,对于THz技术应用具有重要意义。     

新形金纳米片的简单制备与生长机制

在室温(~30 ℃)条件下,氯金酸(HAuCl₄)均匀混合在粘稠的表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)胶体(水为溶剂)中,HAuCl₄可以被PVP还原,从而形成纳米片. 本工作中,通过调整晶体生长条件,成功合成了大量新形貌的单晶金纳米片(厚度数十纳米,尺寸为数个微米). 例如,在晶体生长初期阶段,通过引入温度变化(如降温10-20 ℃),形成的金纳米片主要是六角星形,并伴有盾状、内凹外凸的三角状、截角的、三叉的及多台阶等新形纳米片. 结合理论计算,阐明了金纳米片的生长机制：在一定条件下,金(111)晶面不仅可以沿着<110>方向生长成为常规的三角或六角纳米片,还可以沿<211>、<321>等不同方向生长成含有更高指数侧面的新形金纳米片.     

新形金纳米片的简单制备与生长机制

在室温(~30°C)条件下,氯金酸(HAuCl4)均匀混合在粘稠的表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)胶体(水为溶剂)中,HAuCl4可以被PVP还原,从而形成纳米片.本工作中,通过调整晶体生长条件,成功合成了大量新形貌的单晶金纳米片(厚度数十纳米,尺寸为数个微米).例如,在晶体生长初期阶段,通过引入温度变化(如降温10-20°C),形成的金纳米片主要是六角星形,并伴有盾状、内凹外凸的三角状、截角的、三叉的及多台阶等新形纳米片.结合理论计算,阐明了金纳米片的生长机制:在一定条件下,金(111)晶面不仅可以沿着110方向生长成为常规的三角或六角纳米片,还可以沿211、321等不同方向生长成含有更高指数侧面的新形金纳米片.     

金纳米棒组装体表面等离子体共振耦合效应的FDTD模拟

贵金属纳米结构的光学性质与其尺寸、形貌、介质环境等因素的相关性是基础研究领域的重要内容.本文利用时域有限差分(FDTD)方法,计算了不同构型二聚体和多聚体的表面等离子体共振(SPR)特性.研究了金纳米棒结构和组装方式对SPR耦合效应的影响,模拟结果与实验规律比较吻合.金纳米棒二聚体的光吸收结果表明:对于肩并肩(S-S)的组装体,随着间隙的减小,金纳米棒的横向SPR(SPRT)峰有较小的红移,而纵向SPR(SPRL)峰显著蓝移.对于端对端(E-E)的组装体,随着组装体间隙的减小,金纳米棒的SPRT峰无明显移动,而SPRL峰显著红移,并在近红外较长波段范围内出现新的共振峰,其强度随着间隙的减小而增强;结合弹簧振子模型和纳米颗粒在外电场作用下的极化,对组装体共振吸收峰的移动和新的耦合共振峰的出现提出了初步的解释.     

一步湿化学法合成超细金纳米线

以氯金酸(HAuCl₄)为前驱物, 油胺同时作为溶剂、表面稳定剂和还原剂, 通过简单的一步湿化学法合成超细金纳米线. 制备出的超细金纳米线不仅产量高、纯度高, 而且纵横比大, 纳米线平均直径~2 nm, 长度可达数十微米. 如果添加另一种还原剂油酸并调节油胺和油酸的体积比为1:1, 将生成直径为~9 nm的金纳米线. 通过改变反应温度和还原剂用量, 对该种超细金纳米结构的生长机制进行阐述说明: 以油胺为模板, 在油胺和一价金卤化物(AuCl)亲金键合形成的一维聚合链作用下, 被还原的金原子附着在已成核颗粒表面, 一维地生长成超细金纳米线.     

金纳米棒组装体表面等离子体共振耦合效应的FDTD模拟

贵金属纳米结构的光学性质与其尺寸、形貌、介质环境等因素的相关性是基础研究领域的重要内容. 本文利用时域有限差分（FDTD）方法,计算了不同构型二聚体和多聚体的表面等离子体共振（SPR）特性. 研究了金纳米棒结构和组装方式对SPR耦合效应的影响,模拟结果与实验规律比较吻合. 金纳米棒二聚体的光吸收结果表明：对于肩并肩（S-S）的组装体,随着间隙的减小,金纳米棒的横向SPR（SPR_T）峰有较小的红移,而纵向SPR（SPR_L）峰显著蓝移. 对于端对端（E-E）的组装体,随着组装体间隙的减小,金纳米棒的SPR_T峰无明显移动,而SPR_L峰显著红移,并在近红外较长波段范围内出现新的共振峰,其强度随着间隙的减小而增强;结合弹簧振子模型和纳米颗粒在外电场作用下的极化,对组装体共振吸收峰的移动和新的耦合共振峰的出现提出了初步的解释.     

聚乙烯吡咯烷酮辅助的水热法合成形貌可控的银纳米结构

以不同平均分子质量的聚乙烯吡咯烷酮(PVP,通常用K值来表示PVP溶液相对粘度的特征值,粘度越大,PVP平均分子质量越大,平均分子质量为8000、40000、160000、360000的PVP分别标记为K17、K30、K60、K90)为表面活性剂,通过水热法合成了形貌和光学共振峰可控的银纳米结构.将反应体系加入到60 mL的不锈钢高压反应釜中,在一定的温度下加热数小时.我们在K17的水溶液中合成了尺寸均一的五重孪晶银纳米十面体.而在K30、K60和K90的乙二醇(EG)溶液中得到了纵横比随着PVP分子质量增大而增大的银纳米线.产物的形貌和微结构通过透射电镜(TEM)和场发射扫描电镜(FE-SEM)进行表征,表面等离子共振(SPR)吸收峰通过紫外-可见分光光度计进行测试,结果显示银纳米结构的表面等离子共振随着其形貌和尺寸的改变而发生变化.