银纳米结构的制备、SPP的激发与传播损耗的研究

来源 :南京大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liu_tangdanhua
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表面等离子体极化激元(SPPs)是入射光与金属表面电子相互耦合,引起金属表面自由电子振动,并在金属与介质材料交界面产生传播的电磁波。表面等离子体极化激元能将光局域到亚波长尺度的空间中进行传播。今年来,对于SPP的研究发现其在生物、环境、光学等领域都有很广阔的应用前景。而一维纳米线是研究SPP的基本结构之一。化学方法合成的银纳米线的表面等离子体极化激元能够突破衍射极限,将光波导局域在亚波长尺寸中传播。银纳米线表面SPP在制备光学器件上有很强的应用前景。  基于以上原理,从实验中制备具有良好形貌的银纳米线以及研究SPP在银纳米线上的传播损耗十分重要。论文中总结了基于水热合成法制备银纳米线的具体实验过程,探究了反应温度、反应时间对制备银纳米线的影响。重点探明了表面活性剂PVP在制备银纳米线的作用。  研究了银纳米线表面等离子体激元的常用的激发方式。在实验中采用透镜耦合和光纤耦合激发两种方法激发银纳米线表面SPP。解决了光纤耦合激发方法中需要解决的激光耦合如光纤和光纤拉锥等工艺问题。并比较了两种激发方式各自的优劣。  利用光纤耦合激发方式直接测量SPP在银纳米线上的损耗,进行了实验数据与模拟曲线的比较。制备的银纳米线上SPP的传播长度在8.5~9.5μm左右。分析了为何相同直径下,不同时刻测量的银纳米线传播长度不同。进一步分析发现,银纳米线表面形貌影响了SPP的传播长度。
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