亚波长等离子体圆环结构表面激元激发与场增强

发布时间：2023-11-04 10:10

　　等离子体作为一种由大量非束缚态的带电粒子构成的特殊材料,其电磁性质在很宽的频带内表现出与普通电介质不同的特性。实验室中,通过调节放电功率和气体压强等参数,可以定量调节等离子体的密度和碰撞频率等参数,进而改变等离子体的电磁特性。当等离子体材料的电磁参数和几何尺寸与外加的电磁波频率满足一定关系时,可激发表面等离激元共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)。表面等离激元(Surface Plasmon,SP),又称表面波(Surface Wave,SW),其本质为金属或等离子体中的自由电子与外部电磁场耦合产生的集体震荡,常见于纳米金属颗粒与可见光的相互作用中。这种效应能将外部电磁场的能量束缚在亚波长尺度的等离子体材料或金属结构的表面,从而实现高效率的光传输、光诱导、光吸收等现象。得益于表面等离激元在诸多方面的特性,其在表面增强拉曼散射、亚波长孔径的透射增强、光子集成电路、纳米光刻、高密度光存储和纳米波导等领域有着广泛应用。等离子体材料表面激发的微波表面等离激元与在金属结构表面激发的可见光波段表面等离激元拥有相同的光学性质。因此,亚波长等离子体结构在对微波的调制增强方...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 表面等离激元研究现状
        1.2.1 表面等离激元基本原理
        1.2.2 表面等离激元的激发方式
        1.2.3 等离子体激元学(Plasmonics)概述
        1.2.4 表面增强拉曼散射
        1.2.5 亚波长孔径的透射增强
        1.2.6 等离子体结构对微波电磁波调制与增强
    1.3 本文主要研究内容
第2章 等离子体圆环结构上的表面等离激元激发
    2.1 引言
    2.2 等离子体圆环结构的杂化表面激元共振
    2.3 非亚波长条件下圆环结构表面的激元共振
    2.4 本章小结
第3章 双圆环等离子体结构
    3.1 引言
    3.2 MIM腔中表面等离极化激元色散关系
    3.3 狭缝-真空层-圆环结构的SPR增强
    3.4 入射方向和几何参数的选取
    3.5 环形腔中SPP色散关系
    3.6 本章小结
第4章 狭缝圆环等离子体结构
    4.1 引言
    4.2 FPR与 SPR的竞争与耦合
    4.3 上下壁厚度和FPR共振模式对SPR的影响
    4.4 圆环厚度和入射波角度对SPR的影响
    4.5 狭缝中SPP的色散关系和圆环外侧SP的干涉效应
    4.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢



本文编号：3860093