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相似文献
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1.
表面等离子激元非线性表面增强拉曼散射效应   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
黄茜  熊绍珍  赵颖  张晓丹 《物理学报》2012,61(15):157801-157801
本文采用热蒸发法制备得到纳米Ag颗粒作为增强拉曼衬底, 利用入射光子与纳米颗粒表面价电子的相互作用机理, 激发出高能表面等离子激元, 其表面等离子形成的高能"热点"起到表面增强拉曼散射效果. 通过比较不同入射光强下的拉曼峰强, 指出纳米Ag颗粒的增强拉曼散射效果可以实现低探测光强下的高散射强度, 即纳米Ag颗粒的表面等离子激元具有非线性的表面增强拉曼散射效果, 可降低对样品的光、热损伤, 以利于拓展拉曼散射光谱的应用范围. 同时比较不同纳米Ag颗粒衬底的表面增强拉曼散射效果表明, 采用的热蒸发工艺具有较大的工艺域度, 具有较强的工艺兼容性.  相似文献   

2.
庄陶钧  苏子生  刘亚东  初蓓  李文连  范翊 《发光学报》2011,32(12):1266-1270
在有机小分子太阳能电池CuPc/C60和TiOPc/C60的阳极ITO表面分别制备了一层Ag纳米颗粒,并采用MoO3作为阳极缓冲层,器件的性能均得到有效改善.Ag纳米颗粒的引入所形成的表面等离子激元共振可显著提高有机光活性层的吸收效率和光生激子的分解效率;而MoO3有效抑制了光生激子在有机/金属界面处发生的猝灭,提高了...  相似文献   

3.
刘仿  李云翔  黄翊东 《物理学报》2017,66(14):148101-148101
光刻技术(lithography)是微纳结构制备的关键技术之一.受限于光的衍射极限,传统光刻方法进一步缩小特征尺寸变得越来越难.表面等离子激元(surface plasmon polariton,SPP)作为光与金属表面自由电子密度振荡相互耦合形成的一种特殊电磁形式,具有波长短、场密度大、异常色散等特点,在突破传统光学衍射极限的研究和应用中具有重要的学术和实用价值.本文针对SPP在光刻胶中的非线性吸收及其在大视场纳米光刻中的应用进行了理论和实验探索.在回顾SPP概念的基础上,阐述了双SPP吸收的概念及其应用于纳米光刻的优势,明确了该效应具有与传统双光子吸收不同的内涵和特性.在800和400nm飞秒激光的作用下,实现了基于双SPP吸收效应的周期干涉条纹,同时验证了双SPP吸收的闽值效应,通过控制曝光计量实现了图形线宽的调控,最小线宽小于真空光波长的1/10.利用SPP波长短、场增强的特点,并结合非线性吸收的闽值效应,单次曝光区域比纳米图形尺度大4 5个数量级,曝光区域的直径可达1.6 mm.同时制备出较为复杂的同心圆环结构.基于双SPP吸收独有的特性以及SPP丰富的模式,有望进一步在大光刻视场、超小尺度图形光刻技术上获得突破.  相似文献   

4.
用共沉淀法制备了_β-NaYF_4∶Er~(3+)纳米颗粒.通过化学还原法、晶种生长法分别制备银纳米立方颗粒及金纳米棒,并将其掺杂到_β-NaYF_4∶2%Er~(3+)纳米颗粒中形成复合体系,利用表面等离子激元增强效应分别实现_β-NaYF_4∶Er~(3+)上转换发光的激发和发射增强.当银纳米立方颗粒掺杂量为60μL时,上转换发光强度整体增强4.0倍;当金纳米棒掺杂量为60μL时,上转换发光强度整体增强7.8倍.在此基础上,将两种贵金属纳米颗粒同时掺杂到_β-NaYF_4∶Er~(3+)纳米颗粒材料中,实现了该材料上转换发光激发和发射双增强,上转换发光强度增强了16.0倍.  相似文献   

5.
用热蒸发的方法制备了纳米Ag材料,并用扫描电子显微镜对纳米粒子进行了形貌的表征,通过紫外—可见分光光度计得到Ag纳米粒子的透过谱,得到了Ag纳米粒子的表面等离子体共振的峰值位置.以罗丹明6G为探针分子测定Ag纳米粒子衬底的表面增强拉曼散射效应,通过拉曼散射光谱与透过谱研究了由表面等离子体激元的强极化场引起的表面增强拉曼散射效应,结合透过谱与拉曼增益因子提出了一种描述表面等离子体光学和电学特性的方法,并结合扫描电镜的结果给出了不同结构的纳米Ag材料对表面等离子体激元强度的影响. 关键词: 热蒸发 纳米Ag材料 表面等离子体 表面增强拉曼散射  相似文献   

6.
施金明  王炳奎 《光学学报》1992,12(8):64-768
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.  相似文献   

7.
Ran GZ  Wen J  You LP  Xu WJ 《光谱学与光谱分析》2011,31(9):2324-2327
利用磁控溅射和热退火在硅衬底上制备了Ag纳米颗粒镶嵌的氧化硅薄膜(SiO2∶ Ag),制作了电致发光结构ITO/SiO2∶Ag/p-Si,观测到了可见区的电致发光.发现薄膜中的Ag纳米颗粒不仅成倍地提高器件的发光强度,还明显地移动电致发光的峰位.Ag含量越高,颗粒越大,发光峰位越红移.氧化硅中的发光中心与纳米Ag间的电...  相似文献   

8.
王五松  张利伟  冉佳  张冶文 《物理学报》2013,62(18):184203-184203
基于理论分析, 实验研究了二维磁单负材料/双正材料/磁单负材料表面等离子波导的滤波效应. 研究表明, 该波导结构具有低通滤波性质, 引入分支缺陷之后, 由于谐振效应该波导具有带阻滤波效应. 分支缺陷相当于亚波长谐振腔, 谐振腔的长度决定带阻滤波器的中心频率, 而中心频率几乎不受缺陷位置的影响; 滤波器透射率下降的幅度由耦合距离决定. 通过引入谐振腔及改变谐振腔的长度、数量以及耦合间距等参数, 可以实现可调节的表面等离子波导滤波器. 实验结果与理论分析符合得很好, 该性质将在可调的单通道或多通道带阻滤波器件中具有潜在的应用价值. 关键词: 表面等离子激元 特异材料波导 谐振腔 滤波器  相似文献   

9.
测量金属膜粗糙度的表面等离子激元光谱方法   总被引:1,自引:1,他引:0  
邓里文  王恭明 《光学学报》1998,18(4):74-480
介绍了确定金属膜表面粗糙度的表面等离子激元光谱方法。测量了二种银膜在表面等离子激元激发条件下的光散射强度分布。通过与理论计算的拟合,得到了描写这二种银膜/空气同粗糙界面的特征参数。  相似文献   

10.
基于贵金属表面局域等离子体共振(LSPR)调控上转换荧光的研究绝大部分集中于纳米颗粒或纳米棒,即使同一复合结构对上转换荧光(UCL)也有或增强或猝灭的截然相反的报道,而对于进一步提高上转换荧光材料的效率和强度以满足更广泛的应用需求则越来越引起人们高度关注。本文通过构筑两种纳米金/上转换纳米晶复合结构,系统研究了各自的表面局域等离激元对上转换荧光的增强和猝灭效应,基于微结构表征及对稳态、瞬态荧光光谱的分析,阐述了波长依赖的上转换荧光增强和猝灭机理。结果显示超薄纳米金壳结构对Ho~(3+)、Fe~(3+)共掺杂纳米晶的绿光发射选择性地增强了25倍,源于激发光能量与LSPR能量匹配的激发增强机制,而在覆盖有超薄纳米金膜的上转换纳米晶复合结构中却观察到了金膜引起的Er上转换荧光猝灭,同时红绿比随金膜厚度增加而增大,来自于金膜对激发光的散射、金膜的LSPR吸收带与绿光发射能级耦合引起无辐射跃迁几率增加,绿光上转换荧光强度下降相对显著,UCL寿命变短。  相似文献   

11.
黄茜  张晓丹  张鹤  熊绍珍  耿卫东  耿新华  赵颖 《中国物理 B》2010,19(4):47304-047304
A combined Ag nanoparticle with an insulating or conductive layer structure has been designed for molecular detection using surface enhanced Raman scattering microscopy. Optical absorption studies revealed localized surface plasmon resonance, which shows regular red shift with increasing environmental dielectric constant. With the combined structure of surface enhanced Raman scattering substrates and rhodamine 6G as a test molecule, the results in this paper show that the absorption has a linear relationship with the local electromagnetic field for insulating substrates, and the electrical property of the substrate has a non-negligible effect on the intensity of the local electromagnetic field and hence the Raman enhancement.  相似文献   

12.
《Current Applied Physics》2014,14(9):1287-1292
Surface Plasmon resonance of Ag nanoparticles in the vicinity of a high impedance surface is investigated. Mushroom-like nanostructures were vertically grown on silicon substrate to form a high impedance surface operating in the range of optical frequencies. Formation of Ag nanoparticles on the fabricated high impedance surface was realized using plasma bombardment process. Optical measurements show an enhancement in the surface plasmon resonances of Ag nanoparticles. Also it was shown that the plasmon resonance peak of the Ag nanoparticles shifts to blue when Ag nanoparticles approach to the high impedance surface.  相似文献   

13.
A simple method to produce silver nanoparticles on a glass surface from silver nanolayer deposited by magnetron sputtering and thermal annealed is presented. Localized surface plasmon resonance of nanoparticles shows a red shift depending on the silver nanolayer thickness, the refractive index and the thickness of an ultra-thin silicon compound adsorbed on the surface. A highly enhanced Raman spectrum of the characteristic groups of a silicon compound adsorbed on the nanoparticles surface was obtained.  相似文献   

14.
张凯  杜春光  高健存 《物理学报》2017,66(22):227302-227302
研究了双层金属薄膜构型中构型参数对长程表面等离子体的影响,并发现了衰减全反射激发方法下长程表面等离子体的增强效应.以特征矩阵算法为基础,通过数值计算构型的反射谱,研究构型参数的变化对反射谱的影响.发现由于衰减全反射激发方法中耦合器的存在导致的非对称特性,会使双层金属薄膜构型中的长程表面等离子体拥有本征模式特性以外的有趣特性,如长程模式得到增强而另一支受到抑制,从而使能量更为集中在希望被激发的一支.研究结果对非对称激发构型中的长程表面等离子体研究具有启发意义.  相似文献   

15.
陈泳屹  秦莉  佟存柱  王立军 《物理学报》2013,62(16):167301-167301
表面等离子体可以将光子局域在金属表面附近, 并形成很强的近场能量密度, 可以大大提高金属表面附近分子的发光效率和光电转换吸收材料的利用率, 从而提高发光器件和光电转换器件的效率. 本文研究了在一维周期性金属-介质混合结构的光栅中表面等离子体激元的耦合条件, 给出了耦合效率随着结构和填充因子的变化, 并证明了在光栅的填充因子较高以至光栅的金属间隔较小时, 光子耦合成为表面等离子体的效率较高, 可以达到94%以上. 关键词: 表面等离子体激元 填充因子 光栅 吸收光谱  相似文献   

16.
We studied the surface properties and reactivity of silver nanoparticles obtained by picosecond or nanosecond pulsed laser ablation in water and with 1064‐nm wavelength. Ultraviolet–visible spectroscopy results and subsequent modelling by Mie theory indicated the presence of an oxide layer on the nanoparticle surface, which favours the colloidal stability, but reduces the interaction with the environment. The oxide layer is also responsible for the reduced surface enhanced Raman spectroscopy (SERS) activity of these colloids with respect to those obtained by chemical reduction. However, SERS activation can be efficiently obtained by addition of chloride ions to the colloids, leading to SERS enhancement factors that are comparable with those of the chemically prepared counterparts. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

17.
Thin film solar cells have the potential to significantly reduce the cost of photovoltaics. Light trapping is crucial to such a thin film silicon solar cell because of a low absorption coefficient due to its indirect band gap. In this paper, we investigate the suitability of surface plasmon resonance Ag nanoparticles for enhancing optical absorption in the thin film solar cell. For evaluating the transmittance capability of Ag nanoparticles and the conventional antireflection film, an enhanced transmittance factor is introduced. We find that under the solar spectrum AM1.5, the transmittance of Ag nanoparticles with radius over 160 nm is equivalent to that of conventional textured antireflection film, and its effect is better than that of the planar antireflection film. The influence of the surrounding medium is also discussed.  相似文献   

18.
采用基于传统熔融淬冷技术的热化学还原法制备了系列Ag纳米颗粒复合Ho3+/Tm3+共掺铋锗酸盐玻璃样品,研究了Ag纳米颗粒含量对玻璃2μm发光特性的影响.结果表明,Ag纳米颗粒的表面等离子体共振带位于500—900 nm,峰值位于650 nm,透射电子显微镜图像中观察到均匀分布的Ag纳米颗粒,尺寸约为5—10 nm.通过测试玻璃样品在1.7—2.3μm波段的荧光光谱发现,Ag掺杂后Ho3+离子2μm处的荧光强度得到了极大的提高,其中AgCl掺杂质量分数为0.3%时的荧光强度比未掺杂时的荧光强度增强10倍,这归因于Ag纳米颗粒的局域场增强作用.计算得到Ho3+离子的吸收截面为0.491×10-20cm-2,发射截面为1.03×10-20cm-2,当增益系数为0.2时即可实现正的增益.  相似文献   

19.
We present the results of theoretical and experimental studies of the optical attenuation spectra of planar nanocomposites consisting of close-packed monolayers of metallic nanoparticles placed in different dielectric matrices. We have analyzed the dependence of the spectral position of the collective surface plasmon resonance (collective SPR) on the refractive index of the dielectric environment. The experimental samples were created by successive thermal vaporization under vacuum of a metal and a dielectric. The theoretical calculations were performed using the quasicrystal approximation of multiple wave scattering theory. We have shown that an increase in the concentration of nanoparticles of noble metals shifts the maximum of the collective SPR band toward longer wavelengths, and significantly increases the sensitivity of its spectral position to the refractive index of the dielectric environment. __________ Translated from Zhurnal Prikladnoi Spektroskopii, Vol. 75, No. 4, pp. 568–572, July–August, 2008.  相似文献   

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