纳米狭缝论文-李鑫,吴立祥,杨元杰

纳米狭缝论文-李鑫,吴立祥,杨元杰

导读:本文包含了纳米狭缝论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:表面等离激元,亚波长聚焦,超表面结构,贝塞尔光场

纳米狭缝论文文献综述

李鑫,吴立祥,杨元杰[1](2019)在《矩形纳米狭缝超表面结构的近场增强聚焦调控》一文中研究指出为了实现对入射光的近场亚波长增强聚焦,设计了一种由内部矩形纳米狭缝圆环阵列和外部多圆环狭缝构成的超表面结构,得到了该结构激发的表面等离激元电场表达式,并从物理机理上解释了该结构中心聚焦及增强聚焦的原理.利用时域有限差分方法仿真研究了该超表面结构在不同偏振态入射光下的激发场聚焦特性.根据理论推导与仿真结果可得,该结构在波长为980 nm的圆偏振光入射下于近场的金属表面结构中心处生成半高宽为650 nm左右的亚波长聚焦光斑,其场分布为近似的第一类贝塞尔函数.与单一的矩形纳米狭缝圆环阵列结构相比,带有外部多圆环狭缝的复合结构具有更好的增强聚焦效果,使得中心焦斑强度提升了一倍,且更有利于对激发场进行调控.除此之外,还讨论了任意偏振方向的线偏振光入射结构激发的电场,得到了电场的解析表达式,即入射光偏振角的正弦函数包络乘上第一类贝塞尔函数.本文的研究对基于超表面结构的亚波长光调控有一定的指导意义,在光镊、亚波长尺度光信息传输与处理等领域也有一定的应用价值.(本文来源于《物理学报》期刊2019年18期)

吴春正,薛海涛,卢双舫,田善思[2](2018)在《页岩油在纳米级狭缝中吸附特征的分子动力学模拟》一文中研究指出利用分子动力学模拟方法研究了页岩油在纳米级有机质狭缝内和二氧化硅矿物狭缝内的吸附特征。在COMPASS(condensed-phase optimized molecular potential for atomistic simulation study)力场下模拟了355K、18 MPa(松辽盆地青山口组Ro=0.9%时的地质条件)条件下,混合烃类分子在纳米级狭缝内的吸附行为,对比了有机质和矿物的吸附能力以论证前人的研究,证明了模拟的正确性;分析了混合烃、各烃组分在二氧化硅狭缝和有机质狭缝中的密度分布特征及温度对有机质狭缝内烃分子吸附的影响。结果表明:(1)混合烃类分子在纳米级狭缝壁面处出现了3个较明显的吸附层,每个吸附层的厚度在0.4~0.5nm之间,且石墨烯单位面积的吸附能力约为石英的1.31倍;(2)由于竞争吸附作用,并非所有的烃类都在靠近固体壁面处吸附最多,那些容易扩散的气态烃和拥有特殊化学键的芳香烃更容易吸附在狭缝壁面处;(3)温度升高,使狭缝内混合烃类分子吸附相密度降低,但由于多组分竞争吸附作用的存在,并不是所有烷烃的密度峰值随着温度的升高而降低,5种混合烃类分子中的正构烷烃和支链烷烃的第1吸附层的密度峰值有所升高。(本文来源于《地质科技情报》期刊2018年03期)

赵波,黄振芬[3](2017)在《纳米金属狭缝阵列的聚焦效应》一文中研究指出文章利用时域有限差分方法理论研究了有限数目的纳米金属狭缝阵列结构对单色入射光波的空间聚焦现象,并系统分析了结构参数及入射波长对聚焦效果的影响。通过理论分析认为纳米金属狭缝阵列结构的聚焦是其各狭缝辐射的同相位电磁波在透射区域干涉迭加的结果。(本文来源于《长治学院学报》期刊2017年05期)

赵豪田,宋党育,吉小峰[4](2017)在《煤中狭缝型纳米孔隙吸附甲烷分子模拟》一文中研究指出为探究煤中狭缝型纳米孔隙中甲烷的吸附特征及控制因素,以石墨碳分子层模型为狭缝孔隙结构,运用巨正则蒙特卡洛方法,模拟了甲烷分子在纳米孔隙中的吸附状态及其受温度、压力、孔径、变质程度变化的影响。模拟结果表明:甲烷在狭缝型纳米孔隙中的吸附属于物理吸附;甲烷吸附量随着压力的增加而增大,随着温度的升高而降低;温度相同时,甲烷吸附量随着孔径的增大也增大,与等温吸附实验结果是一致的。由稳定构型可知甲烷在1 nm孔中吸附近似呈对称分布,在2 nm、4 nm孔中靠近狭缝孔壁分子密度高于孔隙中部位置。由于芳香片层间距的变化导致煤分子与甲烷分子之间作用力增大,从而使高变质程度的煤的吸附量高于低变质程度煤。(本文来源于《2017年全国瓦斯地质学术年会论文集》期刊2017-08-01)

周戌燕[5](2017)在《熔体在楔形衬底和纳米狭缝内的结构演变及凝固行为》一文中研究指出在自然界、冶金技术以及材料制备过程中,凝固是一种非常普遍的物理现象。凝固广泛存在于各个领域,物体从液体转变为固体都要经历凝固过程。凝固开始于形核,形核又可以分为均质形核和异质形核。在实际生产中,大多数的形核过程都是异质形核,因此研究固相粒子对熔体结构以及凝固过程的影响有着非常重要的意义。本论文利用分子动力学方法研究了楔形衬底以及受限空间对熔体的结构以及凝固行为的影响,揭示了衬底与熔体结构以及凝固组织之间的内在关联性。研究结果对于通过控制异质形核从而改善材料的宏观性能有着重要的意义。全文的主要内容如下:(1)研究了楔形衬底如何将结构信息传递给正在生长的晶体,进一步影响凝固过程。结果显示,由于衬底的诱导作用靠近衬底的铜熔体在液固界面处分层形成一个"V"形结构,并且有形成孪晶的趋势。但是随着与衬底间距离的增加,衬底的诱导作用逐渐减弱致使铜熔体逐渐恢复其固有的结构。当楔形角为90°时,由于铜原子内部良好的晶格匹配,凝固组织是一个理想晶体。此外,冷却速率以及衬底的原子排列方式对铜熔体的凝固组织也有很大的影响。这些研究结果有利于理解异质凝固过程中,衬底与凝固组织之间的遗传关系。(2)研究了铝熔体在受限狭缝内以及Fe衬底上的异质形核过程。与孤立衬底相比,受限狭缝可以促进铝熔体的结晶,同时狭缝的尺寸对凝固组织有很大的影响。在对称的受限狭缝内,Al原子可以根据衬底的堆垛模型进行排列,而在非对称的受限狭缝内,Al原子的堆垛模型取决于衬底的构成。对于Fe(110)-Fe(111)这种狭缝来说,由Fe(110)衬底诱导的凝固区域要大于由Fe(111)衬底诱导的凝固区域。此外,对于铝熔体在由铜铁两种衬底构成的非对称受限空间我们也进行了研究。这些结果阐明了受限空间对熔体异质凝固过程的影响。(3)探究了在不同压强下以及不同距离的两个石墨烯之间,受限水的结构演变。结果显示,受限狭缝的尺寸以及压强都能够引起受限水的结构演变,具体表现为层数以及堆垛方式的变化。随着压强以及狭缝间距的增加,受限水的分层现象也越来越明显。此外,随着压强的增加,在受限狭缝内,近邻水分子首先形成链状结构,之后演变成正方形结构,最后转变为叁角形结构。这些结果有助于了解受限空间内水的结构演变。(本文来源于《山东大学》期刊2017-05-19)

岳宏卫,邓进丽,朱智勇,杨宏艳,王宏庆[6](2016)在《纳米狭缝耦合金属圆-矩形复合孔阵列结构增强光透射》一文中研究指出采用时域有限差分方法研究了纳米狭缝的宽度,圆孔半径、矩形的长和宽对纳米狭缝耦合金属圆-矩形复合孔阵列结构增强光透射特性的影响。研究发现该结构与圆孔阵列、圆-矩形复合孔阵列两种结构相比较,光的透射率得到了显着的增加,这表明本文提出的纳米狭缝耦合金属圆-矩形复合孔阵列结构中的表面等离激元和局域表面等离激元两种模式相互耦合起了关键作用。纳米狭缝宽度是影响光透射的主要因素,纳米狭缝宽度为55 nm时,透射率达到89%,半宽度达129 nm;圆孔半径、矩形孔的长和宽、周围环境介电常数等参数也影响透射率与共振峰位置:随着圆孔半径、矩形孔宽度的增大,透射率明显增强,同时共振峰蓝移;随着矩形孔长度和周围环境介电常数的增加,共振峰有规律的红移。(本文来源于《光电工程》期刊2016年08期)

龚利策,陈硕[7](2016)在《纳米狭缝孔道中毛细浸润现象的分子动力学模拟》一文中研究指出纳米固体表面的润湿性对于控制和设计纳米流体器件十分关键.本文使用分子动力学模拟研究了不同固液界面相互作用强度、温度、矩形孔道深宽比(H/L)、梯形孔道上下底之比(U/D)以及表面粗糙度等参数对液体浸入纳米狭缝通道动态过程的影响.结果表明,液体浸入狭缝的完全润湿时间受固液相互作用强度和狭缝形状以及尺寸的影响;纳米狭缝孔道粗糙结构对液体的浸入有抑制作用,表面粗糙度越大,抑制作用越明显.本研究可为纳米流体器件的设计提供一定的模拟信息.(本文来源于《力学季刊》期刊2016年02期)

张宛[8](2016)在《多层金属楔形狭缝的增强透射特性与银纳米棒二聚体圆二色性研究》一文中研究指出表面等离激元(surface plasmon, SP)是金属纳米结构中自由电子与电磁场之间相互作用形成的共谐振荡电磁模,是一种异常光学现象。依据振荡特点可以将其分为沿着金属与介质界面激发并传输的表面等离极化激元(Surface Plasmon Polaritons, SPPs)和由于纳米结构尺寸限制而不能传播的局域表面等离激元(Localized Surface Plasmon, LSP)。由于表面等离激元在光催化、纳米集成光子学、以及表面增强拉曼光谱等领域有广泛的应用前景,近年来受到了大量的关注,甚至发展成为一个学科称为表面等离激元学(Plasmonics)本文通过有限元法研究了多层楔形狭缝的宽频光增强透射现象和金属纳米棒二聚体的圆二色性,主要研究内容和结果如下:(1)提出了一种金属/介质/金属多层楔形狭缝阵列结构——楔形狭缝刻在夹有玻璃介质的金属层结构。研究了结构参数对多层楔形狭缝透射特性的影响。研究表明,当介质参数改变时,多层楔形狭缝结构的有效折射率也改变,依此,可调控结构的宽频增强透射特性。且当多层楔形狭缝结构中相邻介质层高度不对齐或者上下两层金属层光栅位置不对应的情况下宽频增强透射现象依然存在,这是突破衍射极限所致的鲁棒性。这一研究结果可应用于近场光学中,同时可以加深我们对多层结构透射特性的理解。(2)提出了一种手性结构——金属纳米长短棒二聚体阵列结构,研究其在左旋圆偏振光和右旋圆偏振光照射下共振产生的物理机制,并计算了结构参数改变时其透射光谱及圆二色性的变化。研究表明,二聚体结构可以实现圆二色性(CD)。由于结构具有手性,入射偏振光旋向和结构手性一致时,会形成共振较强的绑定模式,入射偏振光旋向和结构手性不一致时,会形成共振较强的反绑定模式,这一特点带来了二聚体在不同圆偏振光入射下共振峰处透射率大小不一样,因而产生圆二色性。这项研究加深了我们对CD效应物理机制的理解,在帮助我们设计激发CD的手性表面等离子体结构的同时,也为有效调控CD效应提供了方法。(本文来源于《陕西师范大学》期刊2016-05-01)

夏娜[9](2016)在《基于纳米狭缝的长程表面等离激元定向耦合器的研究》一文中研究指出表面等离激元光子学中一个重要的研究课题就是将自由空间的光耦合成表面等离激元(SPP)。通常采用透明棱镜、金属光栅结构来实现光子和SPP之间的动量匹配。显然,这些结构太大,很难应用于高度集成的光子电路和等离子器件中。实验证明,许多纳米结构,如纳米狭缝、纳米凹槽、类屋脊结构、纳米天线等,不仅能有效地将自由空间的光耦合成SPP,还能控制产生SPP的传播方向。对比无限大金属表面的SPP,长程表面等离激元(LRSPP)在损耗金属中的色散较弱,损耗小,传播距离更长。因此低损耗的LRSPP的定向耦合有着更加广泛的需求。本文首先介绍了SPP的研究背景及其在生物化学传感器、光存储、光波导方面的应用,接着主要调研了基于不同纳米结构的SPP定向耦合器的发展现状。第二章主要分析了SPP的色散关系和传播特性,重点介绍了时域有限差分法(FDTD)的基本原理,包括Yee网格、数值稳定条件、吸收边界条件等。第叁章回顾了LRSPP的发展历史,介绍了LRSPP和短程SPP (SRSPP)的基本原理,并对比了它们的光学性质,接着由Durde模型出发,介绍了几种常见SPP的激发方式。第四章,为了实现稳健的LRSPP的定向耦合和满足宽带宽等离子光路的需求,我们提出了一种新型的可见光波段的宽带宽的基于纳米狭缝的定向IRSPP耦合器。通过调节入射光的角度,就能控制产生的LRSPP的传播方向。为了更好地发挥LRSPP定向耦合器的性能,首先分析了耦合器中存在的SPP模式,接着使用有限元仿真方法,系统研究了定向耦合器中的LRSPP模场分布,以及不同入射角情况下,结构参数对耦合器的消光比、有效角宽度的影响。最后通过优化结构参数,获得LRSPP定向耦合器的最大消光比高达28dB,有效带宽为170nm,有效角宽度为300。我们所提出的LRSPP定向耦合器在等离子器件、高度集成等离子光路、光开光方面具有很大的应用前景。(本文来源于《浙江大学》期刊2016-03-01)

韩光泽,王小燕[10](2015)在《基于简单液体准晶模型的纳米狭缝液体自扩散特征研究(英文)》一文中研究指出Dynamical properties of liquid in nano-channels attract much interest because of their applications in engineering and biological systems. The transfer behavior of liquid confined within nanopores differs significantly from that in the bulk. Based on the simple quasicrystal model of liquid, analytical expressions of self-diffusion coefficient both in bulk and in slit nanopore are derived from the Stokes–Einstein equation and the modified Eyring's equation for viscosity. The local self-diffusion coefficient in different layers of liquid and the global self-diffusion coefficient in the slit nanopore are deduced from these expressions. The influences of confinement by pore walls,pore widths, liquid density, and temperature on the self-diffusion coefficient are investigated. The results indicate that the self-diffusion coefficient in nanopore increases with the pore width and approaches the bulk value as the pore width is sufficiently large. Similar to that in bulk state, the self-diffusion coefficient in nanopore decreases with the increase of density and the decrease of temperature, but these dependences are weaker than that in bulk state and become even weaker as the pore width decreases. This work provides a simple method to capture the physical behavior and to investigate the dynamic properties of liquid in nanopores.(本文来源于《Chinese Journal of Chemical Engineering》期刊2015年06期)

纳米狭缝论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

利用分子动力学模拟方法研究了页岩油在纳米级有机质狭缝内和二氧化硅矿物狭缝内的吸附特征。在COMPASS(condensed-phase optimized molecular potential for atomistic simulation study)力场下模拟了355K、18 MPa(松辽盆地青山口组Ro=0.9%时的地质条件)条件下,混合烃类分子在纳米级狭缝内的吸附行为,对比了有机质和矿物的吸附能力以论证前人的研究,证明了模拟的正确性;分析了混合烃、各烃组分在二氧化硅狭缝和有机质狭缝中的密度分布特征及温度对有机质狭缝内烃分子吸附的影响。结果表明:(1)混合烃类分子在纳米级狭缝壁面处出现了3个较明显的吸附层,每个吸附层的厚度在0.4~0.5nm之间,且石墨烯单位面积的吸附能力约为石英的1.31倍;(2)由于竞争吸附作用,并非所有的烃类都在靠近固体壁面处吸附最多,那些容易扩散的气态烃和拥有特殊化学键的芳香烃更容易吸附在狭缝壁面处;(3)温度升高,使狭缝内混合烃类分子吸附相密度降低,但由于多组分竞争吸附作用的存在,并不是所有烷烃的密度峰值随着温度的升高而降低,5种混合烃类分子中的正构烷烃和支链烷烃的第1吸附层的密度峰值有所升高。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

纳米狭缝论文参考文献

[1].李鑫,吴立祥,杨元杰.矩形纳米狭缝超表面结构的近场增强聚焦调控[J].物理学报.2019

[2].吴春正,薛海涛,卢双舫,田善思.页岩油在纳米级狭缝中吸附特征的分子动力学模拟[J].地质科技情报.2018

[3].赵波,黄振芬.纳米金属狭缝阵列的聚焦效应[J].长治学院学报.2017

[4].赵豪田,宋党育,吉小峰.煤中狭缝型纳米孔隙吸附甲烷分子模拟[C].2017年全国瓦斯地质学术年会论文集.2017

[5].周戌燕.熔体在楔形衬底和纳米狭缝内的结构演变及凝固行为[D].山东大学.2017

[6].岳宏卫,邓进丽,朱智勇,杨宏艳,王宏庆.纳米狭缝耦合金属圆-矩形复合孔阵列结构增强光透射[J].光电工程.2016

[7].龚利策,陈硕.纳米狭缝孔道中毛细浸润现象的分子动力学模拟[J].力学季刊.2016

[8].张宛.多层金属楔形狭缝的增强透射特性与银纳米棒二聚体圆二色性研究[D].陕西师范大学.2016

[9].夏娜.基于纳米狭缝的长程表面等离激元定向耦合器的研究[D].浙江大学.2016

[10].韩光泽,王小燕.基于简单液体准晶模型的纳米狭缝液体自扩散特征研究(英文)[J].ChineseJournalofChemicalEngineering.2015

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