等离激元增强荧光论文-游超瑜,林隆辉,李剑锋

等离激元增强荧光论文-游超瑜,林隆辉,李剑锋

导读:本文包含了等离激元增强荧光论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:壳层隔绝纳米粒子,稀土荧光粉,增强,荧光

等离激元增强荧光论文文献综述

游超瑜,林隆辉,李剑锋[1](2019)在《表面等离激元共振增强红光发射稀土荧光粉光致发光性能》一文中研究指出稀土荧光粉由于其显色性好以及荧光寿命长等优点,一直作为重要的荧光转换材料被广泛应用于发光二极管(LEDs)系统中。然而相比于其他稀土荧光粉,红光发射稀土荧光粉由于固有本征发光效率低,能量失配以及荧光寿命过长等问题,严重危害了整个发光二极管系统,尤其是白色发光二极管(WLED)的色彩质量和能源效率,因此迫切需要开发有效的途径增强其发光强度和量子效率[1-3]。本文中,我们介绍了一种利用等离激元共振效应(SPR)增强红光发射稀土荧光粉光致发光性能的普适性解决方案。作为一种等离子信号放大器,银核壳层隔绝纳米粒子(Ag-SHINs)被有效负载在稀土荧光颗粒周围,通过精确调控壳层隔绝纳米粒子的内核尺寸、壳层厚度,从共振峰位置、距离效应以及负载浓度等几个方面系统地研究Ag-SHINs对红光发射稀土荧光粉的影响。实验表明,在壳层隔绝模式中,惰性壳层可以有效阻止荧光淬灭,而Ag内核提供的强光电场可以对荧光信号的发光强度和量子效率同步进行增强。通过调控SPR效应可以有效地加速红光发射稀土荧光粉的内量子能量转移过程,对荧光强度、荧光寿命性能进行同步优化。这对于LED技术体系尤其是白光照明WLED的发展具有重要意义。(本文来源于《第二十届全国光散射学术会议(CNCLS 20)论文摘要集》期刊2019-11-03)

朱成军[2](2018)在《基于表面等离激元双波长荧光增强的研究》一文中研究指出双光子激发荧光凭借着极高的空间分辨率、激发谱与发射谱明显分开以及对生物样品损害小等优点,使得其在生物科学、材料科学以及物理学等领域体现出非常高的研究与应用价值。然而与单光子激发荧光相比,双光子激发荧光辐射强度相对较低,限制了双光子荧光技术的进一步开发与应用,而通过贵金属纳米结构衬底产生的表面等离激元增强荧光的激发效率与辐射效率实现增强荧光的技术得到了广泛的研究与应用。基于此,本论文结合表面等离激元增强技术与双光子荧光技术,利用周期性银圆盘阵列-二氧化硅-银膜复合结构的双波长共振特性实现双光子激发荧光强度的匹配增强。本论文的主要研究内容如下:(1)通过有限元法研究了周期性银纳米圆盘阵列通过二氧化硅中间层与银膜隔离的复合结构的光学特性。采用背景散射场模型与两步法仿真模型研究了该共振结构的近场增强特性;通过端口反射率计算模型计算了该共振结构的反射谱;同时还研究了10×10阵列结构的散射特性及其角向分布,并通过选择合理的结构参数调节双波长共振峰位匹配双光子荧光的激发波长与发射波长。(2)采用电子束热蒸发沉积与电子束曝光技术,在石英玻璃衬底上制备了周期性银纳米圆盘阵列-二氧化硅-银膜的多层复合结构,并通过扫描电子显微镜(SEM)表征该复合结构的表面形貌。以氙灯作为光源配合倒置研究型显微镜,通过多级小孔光阑缩小光束对共振区域进行了微区测量,从实验上验证了该结构的理论正确性以及制备工艺的可行性。(3)选取DCM激光染料作为双光子激发荧光的增强目标,研究了四种不同的基底对双光子激发荧光强度的影响。研究结果表明:当共振结构的两个共振波长与双光子荧光的激发波长与发射波长同时匹配时,可以达到最好的增强效果。(本文来源于《东南大学》期刊2018-06-01)

吴小龑,陈平,刘琳琳[3](2017)在《金纳米粒子复合表面等离激元增强钙钛矿荧光发射的研究》一文中研究指出作为光伏领域最具有竞争力的材料之一,有机-无机杂化钙钛矿引起了科学家们极大的关注,其同样具备非常理想的光致发光和电致发光特性:缺陷密度低、光吸收能力强、吸收率、发光效率高、能带可调、(本文来源于《第十九届全国光散射学术会议摘要集》期刊2017-12-01)

王运佳[4](2017)在《基于银纳米复合体系表面等离激元耦合增强荧光的研究》一文中研究指出纳米金属体系中的耦合效应及其诱导的光电物理现象引起研究者的广泛关注。基于表面等离激元复合结构及其增强的荧光效应是其中一个重要的研究方向。本论文以银纳米复合材料体系为单元,提出并设计了两种复合结构:Fe3O4@Ag核壳结构(LSP-LSP),银纳米粒子-银纳米线复合结构(LSP-SPP)。采用紫外-可见分光光度计,拉曼光谱以及FDTD计算模拟,分别研究了核壳结构的尺寸,粒间距对局域表面等离激元特性的影响。重点利用荧光光谱,研究了两种复合结构对探针分子荧光增强的影响,并分析其物理机理。本论文在生物分子的荧光成像以及RB分子的检测方面具有一定的意义。主要研究内容如下:运用化学还原法,成功制备了分散性较好的Fe3O4纳米粒子以及Ag纳米粒子,通过表面修饰成功制备了 Fe3O4@Ag核壳结构纳米颗粒。另外,利用PVP作为表面修饰剂,通过媒介作用将银纳米粒子与银纳米线有机结合,成功制备了银纳米粒子-银纳米线复合结构。根据复合结构的特点,对于Fe3O4@Ag核壳结构,通过纳米粒子表面密度的调控,研究LSP及其耦合的表面等离激元特性;研究手段主要包括:紫外-可见分光光度计测试Fe3O4@Ag核壳结构的吸收光谱;拉曼光谱表征复合结构的场增强特性,FDTD计算Fe3O4@Ag核壳结构的电磁场分布,结果表明,对于相邻的Fe3O4@Ag核壳结构,当平均距离小于19 nm,形成了表面等离激元耦合,等离激元共振吸收峰红移,随着核壳结构平均距离减小,表面等离激元耦合程度增大,表面电磁场增强;对于银纳米粒子-银纳米线复合结构,通过银纳米粒子在银纳米线表面的沉积以及复合结构表面形貌的蚀刻,研究LSP-SPP耦合的表面等离激元特性。研究手段主要包括:紫外-可见分光光度计测试银纳米粒子-银纳米线复合结构的吸收光谱;拉曼光谱表征耦合结构的场增强特性,FDTD计算银纳米粒子-银纳米线复合结构的电磁场分布。结果表明,银纳米粒子-银纳米线形成复合结构后,表面形成更多的“热点”以及LSP-SPP耦合有效增强表面电磁场,表面等离激元共振吸收增大,对探针分子的拉曼光谱具有显着增强效应。实验研究了这两种复合结构表面等离激元耦合增强探针分子的荧光辐射。对于Fe3O4@Ag核壳结构,主要运用荧光光谱仪与荧光显微镜分析不同尺寸的核壳结构对探针分子荧光辐射的影响,然后研究Fe3O4@Ag核壳结构的LSP-LSP耦合效应对探针分子荧光增强的影响,结果表明,Fe3O4@Ag核壳结构的LSP-LSP耦合可有效增强探针分子的荧光辐射,随着耦合程度增大,荧光辐射增强越大,对RB分子以及PpIX分子分别具有5.4倍和15.8倍的增强效果;然后通过引入PVA介电层调控探针分子与核壳结构的平均间距,进一步探究LSP-LSP耦合表面增强荧光的机理,结果表明,荧光增强与荧光猝灭存在竞争关系,探针分子与核壳结构的平均间距是影响荧光增强的一个重要因素。对于LSP-SPP复合结构,主要运用荧光光谱仪与荧光显微镜分析银纳米粒子在银纳米线表面的沉积对探针分子荧光辐射的影响,然后利用酸刻蚀剂对合结构刻蚀,研究银纳米粒子-银纳米线复合结构表面形貌对荧光辐射增强的影响,结果表明,LSP-LSP耦合可有效增强探针分子的荧光辐射,并且复合结构表面的“热点”越多,电磁场增强效应越大,对RB分子以及PpIX分子分别具有9.6倍和10.6倍的增强效果。最后引入PVA介电层,进一步探究LSP-SPP耦合增强荧光的机理。基于表面等离激元耦合增强荧光的光学效应,设计并优化复合结构应用于生物医学上的荧光成像以及RB分子检测的初步探究。其中Fe3O4@Ag核壳结构应用于RB分子环境污染物的检测,结果表明最低可检测出RB分子的浓度为5×10-8mol/L;银纳米粒子-银纳米线复合结构应用于原卟啉(PpIX)分子的荧光成像,结果表明LSP-SPP耦合可有效增强原卟啉(PpIX)分子的荧光信号,降低其光漂白性。(本文来源于《广东工业大学》期刊2017-06-01)

张明娣[5](2017)在《环状及棒状贵金属纳米结构的表面等离激元共振及荧光增强效应研究》一文中研究指出金属中的自由电子在入射光的激发下会形成以正电荷为背景的集体振荡,这种振荡被称为表面等离激元共振,而这种共振通常被限定在金属表面很小的一部分区域内,因此又被称为局域表面等离激元共振。对于孤立的纳米颗粒,其共振峰的位置依赖于纳米颗粒的形状、尺寸、对称性、激发光的入射和偏振方向等因素。当两个纳米颗粒彼此靠近时,各自的共振模式会相互杂化,并在排列方式、间距等因素的影响下出现不同的杂化谱线。其中法诺线型是超辐射模式与亚辐射模式相互干涉产生的一种特殊谱线。同时,两个纳米颗粒的表面等离激元相互耦合会在纳米颗粒的间隙处产生极强的局域场,当荧光物种处于该区域附近时会实现荧光物种激发效率的大幅度增强。这种基于金属纳米结构表面等离激元的表面增强荧光光谱技术已经被广泛应用于生物检测,成像等领域。考虑到电子束刻蚀等微纳加工技术日渐成熟,制备复杂可控的金属纳米结构多聚体成为可能。本文设计了两种金属纳米结构,利用comsol软件仿真模拟了这两种金属纳米结构的等离激元共振谱线以及电磁场增强特点,为实验制备和后期的应用做了初步探索。同时,考虑到金属纳米结构膜优异的荧光增强效应以及其在传感等方面的应用,本文还制备了两种金纳米棒膜作为衬底,并利用该衬底上纳米棒耦合产生的增强的局域场实现了对Rh6G探针分子的荧光增强。本文的主要工作如下:1、探究了多环纳米结构的表面等离激元共振特性。我们设计了一种由叁个大小不一的纳米圆环组成的结构,研究了在改变其中两个较小纳米环的大小和位置时该结构的等离激元共振特性,分析了处于不同的共振波长处的电荷分布和电场分布情况。研究结果表明,该结构可以产生超高阶表面等离激元共振模式,改变内部两个小环的尺寸可以抑制或增强某些特定的模式,可用于避免光谱测量中的相互干扰。通过调节其中一个环的大小和位置,某些被抑制的模式会重新出现,且同一级次的共振模式出现多种共振方式。2、探究了双层不对称偏心盘环结构的表面等离激元共振特性。研究了下层盘环不动,只旋转上层盘环对结构的表面等离激元共振特性的影响。研究结果表明,该结构可产生可调的法诺共振,并且将暗偶极-偶极模式和暗四极-四极模式调到长波长处,拓宽了暗模所在的波长范围,同时该结构还具有较大的折射率敏感度和品质因子,因此在传感方面也有潜在的应用。3、利用种子生长法制备了金纳米棒胶体,通过一种创新的自组装方法组装得到了二维分布的不同分布密度的金纳米棒,并在该衬底上实现了对Rh6G分子的荧光增强。研究表明,金纳米棒密度越大对分子的荧光增强效果越好,在该实验中金纳米棒周围增强的局域电磁场对荧光增强效果起到了至关重要的作用。4、利用同样的方法制备金纳米棒胶体,通过控制蒸发条件组装得到了一种金纳米棒阵列,探究了该阵列对Rh6G分子的荧光增强效应对激发光偏振性质的依赖关系。研究表明,增强效应强烈依赖于激发光相对阵列取向的偏振方向。在500 nm激发光下,当激发光偏振方向与棒的短轴一致时增强效果最好,随激发光偏振方向偏离短轴方向增强效果逐渐减弱。其中纳米棒的各向异性,激发光的偏振方向,相邻纳米棒之间的耦合效应都起到了至关重要的作用。(本文来源于《陕西师范大学》期刊2017-05-01)

刘玮越[6](2017)在《金属/介质—核/壳结构等离激元光学天线对分子荧光增强的研究》一文中研究指出近些年来,通过金属微纳结构中的等离激元来调控分子荧光辐射受到了广泛关注,在传感、集成光子学和太阳能转化等许多方面有着潜在的应用前景。本文主要提出了一种金属/介质-核/壳结构光学天线的设计方案,研究其对分子荧光辐射的增强效应。本文主要分为以下几个方面:1.介绍了表面等离激元效应的相关基本概念及特点,然后介绍了基于该效应的光学天线并介绍其与荧光分子耦合的基本原理和相关效应。2.我们在理论上利用COMSOL计算金属/介质-核/壳结构光学天线对分子荧光的增强,我们发现和传统金属颗粒光学天线相比,它能够更大程度地利用表面等离激元产生的场增强效应,同时使分子保持较高的量子效率,从而进一步增加分子的荧光强度。通过具体的理论计算我们会发现该结构对分子荧光的增强与结构参数息息相关,选取适当的结构参数可以实现荧光增强的最大化。3.我们在实验上通过一系列微加工工艺制备出了金属/介质-核/壳结构光学天线样品,通过对工艺的控制来调节样品结构参数。然后利用COMSOL对透射线性谱的模拟来实现对实验样品结构参数的表征。4.我们对样品荧光光谱进行了测量以及对荧光增强进行表征,并实现样品结构参数和荧光增强倍数的联系,通过对样品荧光增强的表征结果分析样品结构参数对荧光增强的影响,验证了理论预测结果。(本文来源于《南京大学》期刊2017-05-01)

罗丝[7](2017)在《金属微纳结构表面等离激元特性及荧光增强应用》一文中研究指出近年来,在微纳光子学领域,利用金属纳米结构独特的光学性质实现光通路和光操纵的研究层出不穷。表面等离激元是这些微纳结构光学特性的表现形式和实现手段。然而金属中的本征阻抗热损耗限制了表面等离激元长距离传播,从而限制了器件本身的性能,因而低损器件和材料在纳米光子学领域是共性的议题。另外许多研究避开传播表面等离激元,更倾向于使用结构进行光场集中,也就是局域表面等离激元的研究,金属超表面在相应的光场调控中也取得了令人瞩目的研究成果,但对于有源结构的应用方面研究还有待扩展。本论文基于上述考虑,提出在低损的金属纳米材料上激发并调控传播表面等离激元,以及利用具有丰富电磁谐振的开口环形谐振器超表面实现荧光辐射增强与调控。全文围绕以下几个方面展开研究工作:对于传播表面等离激元,引入高质量单晶金纳米片(边长10~20μm,厚度30 nm),利用无损的泄露模辐射探测方法,同时在实像面和傅立叶像面表征和调控传播表面等离激元泄露模特性。理论分析了不同形状(叁角形和六边形)纳米金片传播表面等离激元模式特征,实验上成功得到了相应的传播常数和传播方向,并与仿真结果十分吻合。通过改变入射光光斑位置实现了纳米金片上的表面等离激元传播方向的调控,通过改变入射光偏振,得到了表面等离激元传播强度和入射偏振的关系。对于金属超表面在局域表面等离激元方面的应用,我们采用具有丰富磁谐振特性,同时有助于减弱荧光淬灭的开口环形谐振器超表面,实现了局域表面等离激元不同模式电场增强,同时利用其斜入射的特殊谐振特性增强并调控荧光辐射。在两个正交偏振光入射情况下,都能实现荧光增强,x偏振和y偏振入射所对应荧光辐射提高因子分别达到18和8倍。详细研究了荧光辐射的偏振特性,x偏振入射激发荧光辐射偏振方向与入射一致,而y偏振入射激发对应的荧光辐射偏振旋转。更重要的是,我们在不同入射面,实现了荧光辐射偏振度的调控。总而言之,本论文利用金属微纳结构实现表面等离激元的激发,表征和调控,包括在单晶纳米金片上的传播等离激元和开口环形谐振器超表面中的局域表面等离激元特性研究,并推广到利用环形谐振器超表面实现荧光增强与调制。这些结果在低损微纳金属波导,纳米尺度光场调控以等领域具备潜在的应用前景,为在纳米尺度采用超表面实现纳米光源的调控提供了另一种途径,也为超表面在包括荧光光谱学、集成生物传感器等方面的应用提供了新的角度和新的视野。(本文来源于《浙江大学》期刊2017-04-14)

孙任[8](2016)在《基于局域等离激元的金属光致荧光的增强与调控研究》一文中研究指出金属材料中的光致荧光是一种由金属sp带的电子和d带的空穴复合从而辐射光子的过程。相比于荧光分子和半导体量子点产生的荧光,金属荧光有着如非漂白性、非闪烁性、成像的高分辨率和生物无毒性等一些独特的特点,这使其在生物传感、生物医学和近场成像等领域具有广泛的应用前景。与此同时,金属微纳结构能够支持局域等离激元共振模式,并在金属微纳结构近场范围内产生极大的局域电场增强。最近,利用局域等离激元模式的局域场增强效应来增强和调控金属微纳结构产生的荧光受到了极大的关注。本论文主要研究了金属微纳结构中的局域表面等离激元模式对金属荧光强度的增强和对荧光谱的调制作用。论文主要分以下两个方面展开:首先,我们通过调节金属/介质/金属(MIM)结构中的介质层厚度和上层金属颗粒尺寸的分布,实现了可见光波段的宽谱全吸收,继而研究了不同结构参数的MIM的金属荧光特性,我们发现金属荧光强度与MIM结构对可见光的吸收成正相关,在全吸收条件下,MIM结构的金属荧光强度达到最大,是平整金膜金属荧光强度的9倍。其次,我们研究了由介质核与金属壳层构成的核壳结构(DMCSR)中的金属荧光特性。除了荧光强度增强以外,我们观测到荧光谱线中出现一系列窄线宽的荧光峰。通过与Mie散射理论的计算对比,我们发现这些荧光峰是金属荧光与DMCSR中激发的一系列等离激元腔模耦合而形成。此外,我们还发现通过改变DMCSR中介质核的尺寸可以调节这些窄线宽荧光峰的位置,从而为金属荧光谱形状的调控提供了有效手段。(本文来源于《南京大学》期刊2016-05-01)

张涛,徐荣青,谌静,邓贝[9](2016)在《银纳米团簇颗粒局域表面等离激元增强荧光》一文中研究指出采用基于磁控等离子体团簇束流源的低能团簇束流沉积在石英衬底上制备了银纳米团簇颗粒,并测量了其透射光谱.将二氧化硅荧光纳米球分别分散在裸石英片和有银纳米团簇颗粒的石英片上,用波长为410 nm的激光激发,结果表明有银钠米团簇颗粒的荧光发射强度与没有银纳米团簇颗粒的荧光发射强度相比,增强倍数达5.3倍.最后,用Mie散射理论数值计算单个银纳米球颗粒在其表面等离激元共振位置处的电场强度分布,据此对实验结果进行了合理的解释.(本文来源于《应用科学学报》期刊2016年02期)

王红玉[10](2016)在《表面等离激元增强的CdTe量子点荧光特性研究》一文中研究指出量子点由于具有许多有别于传统体材料的特性而被广泛研究,因此在生物医学、发光器件等方面拥有很大的应用前景。本文从应用的需求出发利用水相合成法制备了Ⅱ-Ⅵ族量子点。水相合成法制备半导体量子点具有很多优点:首先,量子点制备简单,低能耗,成本低,生成的量子点与生物分子兼容;其次,通过利用多种配体作为表面活性剂或者稳定剂,使得生成的量子点表面携带不同的功能性基团,从而能满足不同的需求;除此之外,水相合成法制备的量子点还具有单分散性好,发光效率高,尺寸易于控制等优势。Ⅱ-Ⅵ族量子点具有比较窄的发射带,较高的发光效率,发光波长的尺寸依赖性等特点,因而成为当前研究的热点。本论文采用水相合成法制备了CdTe量子点,对制备的CdTe量子点提纯后作为核,在其表面外延生长CdS壳层,成功制备了CdTe/CdS核壳量子点,钝化了核的表面从而提高了量子点的荧光效率;本文采用的是以提纯后的CdTe量子点为核,在其表面生长壳层,从而避免了生成CdTeS合金量子点的缺点。除了表面钝化量子点外,还有两个重要的方法可以提高量子点的荧光效率,一个是通过表面等离激元与量子点共振耦合下的近场增强来提高量子效率,另一个是利用具有纳米结构的图形化衬底来提高量子点薄膜的荧光性能。全文主要研究成果如下:一、以巯基丙酸(MPA)为稳定剂,利用水相合成法制备了尺寸均一、单分散性好的CdTe量子点。当反应15min时,在469nm处出现了明显的吸收峰,对应的量子点的荧光峰位于485nm处。随着反应时间的增加,CdTe量子点的尺寸增大,荧光峰位红移,当反应时间增大为2.5h时,荧光峰位红移了50nm,此时荧光强度达到最大值,结晶质量最优。为提高CdTe量子点的荧光效率并快速获得较大颗粒的量子点,在核CdTe的表面外延生长了壳层CdS。结果表明,通过外延生长CdS壳层,在较短的时间内(40min) CdTe/CdS量子点的荧光峰就红移了50-80nm,从而能实现红光的快速制备;外延生长的CdS壳层厚度为3个单层时,CdTe/CdS核壳量子点的荧光强度达到最大值,壳层的钝化作用较为明显。随着壳层厚度的增加(0-5个CdS单层),CdTe量子点的荧光峰位逐渐红移(70nm),主要是由于CdS壳层的包覆,量子点尺寸增大所致,透射电子显微镜(TEM)表征进一步验证了量子点尺寸的变化。在CdTe量子点的表面包覆CdS壳层,缓解了量子点的光氧化和光漂白,增强了量子点的光稳定性。二、制备了CdTe/CdS量子点(QDs)/Au纳米颗粒(NPs)复合膜,研究了Au NPs对CdTe/CdS QDs薄膜荧光性能的影响,以及CdTe/CdS QDs薄膜与AuNPs之间隔离层厚度对复合膜荧光性能的影响。实验结果表明随着隔离层厚度增加,纳米复合膜的吸收逐渐增强,而对应复合膜的荧光强度先增大后减小,当隔离层为6个PDDA/PSS双分子层时,复合膜的荧光强度达到最大值,这主要归因于能量转移淬灭和局域电场导致的荧光增强之间共同作用的结果。金属纳米颗粒的尺寸是影响其表面等离激元的重要因素,本文研究了平均粒径为100nm和300nm的Au NPs对纳米复合膜荧光性能的影响,实验结果表明随着Au纳米颗粒尺寸增大,CdTe/CdS量子点/Au纳米颗粒(CdTe/CdS QDs/Au NPs)纳米复合膜的吸收率增大且荧光强度逐渐增强,这主要是因为粒径为300nm的Au颗粒附近的辐射电磁场较强。为验证实验结果,通过FDTD Solution软件仿真了不同粒径的Au颗粒附近场强分布情况,粒径为100nm的Au颗粒的最大辐射强度为入射光场强度的3.7倍,而粒径为300nmAu颗粒近场增强效果明显,最大辐射强度为入射光场强度的8倍。金属纳米颗粒的形状是影响其表面等离激元的又一重要因素,本文研究了Au纳米球和Au纳米棒对CdTe/CdS QDs/Au NPs复合膜荧光性能的影响,与CdTe/CdS QDs薄膜荧光强度相比,嵌入Au纳米球后纳米复合膜的荧光强度增加了4倍,而嵌入Au纳米棒后纳米复合膜荧光强度增加了10倍,这主要归因于Au纳米棒附近的辐射电磁场强于Au纳米球。并利用FDTD Solution模拟了Au颗粒附近辐射电磁场分布情况,与入射光场强度相比,Au纳米球附近的电磁场增强了4.6倍,而Au纳米棒周围的场强增强了25倍。当样品在皮秒激光激发下,CdTe/CdS QDs膜的荧光衰减寿命为5.2ns,嵌入Au纳米球和Au纳米棒后,复合膜的荧光寿命分别下降至3.3ns和2.8ns,这表明Au纳米颗粒的嵌入增加了复合膜的荧光衰减速率,从而导致复合膜的荧光增强。叁、通过化学刻蚀法在单晶Si片上制备了Si纳米线(NWs),并利用溅射和快速退火等方法在SiNWs衬底上制备了Au NPs。通过扫描电子显微镜(SEM)对Si NWs在嵌入Au NPs前后的形貌进行了表征,SEM图表明Si NWs以高密度阵列式垂直于衬底生长,Au NPs成功地嵌入到SiNWs中。采用层层自组装方法在SiNWs衬底上沉积了CdTe/CdS QDs膜,成功制备了CdTe/CdS QDs/Au NPs纳米复合膜,并对其光学特性进行了研究,实验结果表明平面Si衬底上CdTe/CdS QDs膜的反射率大约为45%,而SiNWs衬底上量子点薄膜的反射率低至10%以内。对应样品的荧光光谱表明,与单晶Si衬底上量子点膜相比,SiNWs衬底上CdTe/CdS QDs/Au NPs纳米复合膜的荧光强度增强了9倍,大于单晶Si衬底上CdTe/CdS QDs/Au NPs纳米复合膜的荧光强度。复合膜荧光强度的增加主要有两个方面的原因:一方面,Si NWs衬底通过减反功能来提高样品对入射光的萃取率,从而提高了样品的荧光效率;另一方面,Au NPs的表面等离共振使得Au颗粒附近的电磁场增强,从而增强了量子点复合膜的荧光强度。(本文来源于《南京大学》期刊2016-02-01)

等离激元增强荧光论文开题报告

(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:

双光子激发荧光凭借着极高的空间分辨率、激发谱与发射谱明显分开以及对生物样品损害小等优点,使得其在生物科学、材料科学以及物理学等领域体现出非常高的研究与应用价值。然而与单光子激发荧光相比,双光子激发荧光辐射强度相对较低,限制了双光子荧光技术的进一步开发与应用,而通过贵金属纳米结构衬底产生的表面等离激元增强荧光的激发效率与辐射效率实现增强荧光的技术得到了广泛的研究与应用。基于此,本论文结合表面等离激元增强技术与双光子荧光技术,利用周期性银圆盘阵列-二氧化硅-银膜复合结构的双波长共振特性实现双光子激发荧光强度的匹配增强。本论文的主要研究内容如下:(1)通过有限元法研究了周期性银纳米圆盘阵列通过二氧化硅中间层与银膜隔离的复合结构的光学特性。采用背景散射场模型与两步法仿真模型研究了该共振结构的近场增强特性;通过端口反射率计算模型计算了该共振结构的反射谱;同时还研究了10×10阵列结构的散射特性及其角向分布,并通过选择合理的结构参数调节双波长共振峰位匹配双光子荧光的激发波长与发射波长。(2)采用电子束热蒸发沉积与电子束曝光技术,在石英玻璃衬底上制备了周期性银纳米圆盘阵列-二氧化硅-银膜的多层复合结构,并通过扫描电子显微镜(SEM)表征该复合结构的表面形貌。以氙灯作为光源配合倒置研究型显微镜,通过多级小孔光阑缩小光束对共振区域进行了微区测量,从实验上验证了该结构的理论正确性以及制备工艺的可行性。(3)选取DCM激光染料作为双光子激发荧光的增强目标,研究了四种不同的基底对双光子激发荧光强度的影响。研究结果表明:当共振结构的两个共振波长与双光子荧光的激发波长与发射波长同时匹配时,可以达到最好的增强效果。

(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。

等离激元增强荧光论文参考文献

[1].游超瑜,林隆辉,李剑锋.表面等离激元共振增强红光发射稀土荧光粉光致发光性能[C].第二十届全国光散射学术会议(CNCLS20)论文摘要集.2019

[2].朱成军.基于表面等离激元双波长荧光增强的研究[D].东南大学.2018

[3].吴小龑,陈平,刘琳琳.金纳米粒子复合表面等离激元增强钙钛矿荧光发射的研究[C].第十九届全国光散射学术会议摘要集.2017

[4].王运佳.基于银纳米复合体系表面等离激元耦合增强荧光的研究[D].广东工业大学.2017

[5].张明娣.环状及棒状贵金属纳米结构的表面等离激元共振及荧光增强效应研究[D].陕西师范大学.2017

[6].刘玮越.金属/介质—核/壳结构等离激元光学天线对分子荧光增强的研究[D].南京大学.2017

[7].罗丝.金属微纳结构表面等离激元特性及荧光增强应用[D].浙江大学.2017

[8].孙任.基于局域等离激元的金属光致荧光的增强与调控研究[D].南京大学.2016

[9].张涛,徐荣青,谌静,邓贝.银纳米团簇颗粒局域表面等离激元增强荧光[J].应用科学学报.2016

[10].王红玉.表面等离激元增强的CdTe量子点荧光特性研究[D].南京大学.2016

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等离激元增强荧光论文-游超瑜,林隆辉,李剑锋
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