超快等離激元?jiǎng)恿W(xué)演化的表征與控制
定 價(jià):118 元
- 作者:宋曉偉[等]著
- 出版時(shí)間:2020/10/1
- ISBN:9787118121834
- 出 版 社:國(guó)防工業(yè)出版社
- 中圖法分類:O53
- 頁(yè)碼:129頁(yè)
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開(kāi)本:16K
本書(shū)首先介紹了表面等離激元研究的背景和意義,綜述了超快等離激元?jiǎng)恿W(xué)演化的研究進(jìn)展;然后描述了表面等離激元的產(chǎn)生及基本特性,并給出了超快等離激元?jiǎng)恿W(xué)演化過(guò)程的理論解釋,同時(shí)對(duì)納米結(jié)構(gòu)等離激元的控制做了理論分析;最后借助ITR-MPPEEM技術(shù)對(duì)納米蝶形結(jié)構(gòu)和石門結(jié)構(gòu)中的超快等離激元?jiǎng)恿W(xué)演化過(guò)程進(jìn)行了近場(chǎng)成像表征。并且,研究了飛秒激光脈沖的偏振角度對(duì)蝶形納米結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的等離激元場(chǎng)分布以及動(dòng)力學(xué)演化的影響。
超快等離激元由于具有亞波長(zhǎng)局域、局域近場(chǎng)增強(qiáng)等獨(dú)特的性質(zhì),使人們能夠在飛秒時(shí)間、納米空間尺度上操縱和控制光子,為實(shí)現(xiàn)全光集成,發(fā)展更小、更快和更高效的新型納米光子學(xué)器件提供了一條有效的途徑。它在光計(jì)算、光存儲(chǔ)、光催化、納米集成光子學(xué)、光學(xué)傳感、生物標(biāo)記、醫(yī)學(xué)成像、太陽(yáng)能電池以及表面增強(qiáng)拉曼光譜等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用,因而受到物理學(xué)、材料科學(xué)、納米科技等領(lǐng)域研究人員的極大關(guān)注。特別是近年來(lái),隨著超快激光技術(shù)的發(fā)展,使用超快激光照射納米尺度金屬結(jié)構(gòu)所形成的超快等離激元不僅具有傳統(tǒng)等離激元的亞波長(zhǎng)空間尺度特性,同時(shí)還具有飛秒量級(jí)時(shí)間尺度特性,這使得在極小時(shí)間尺度揭示光與等離激元相互作用機(jī)制以及等離激元演化過(guò)程成為可能。而超快等離激元場(chǎng)動(dòng)力學(xué)演化過(guò)程的直接表征與控制則是人們?cè)诖朔矫孢M(jìn)一步深入研究的前提條件和必要技術(shù)支撐。
本書(shū)總結(jié)了目前在超快等離激元研究領(lǐng)域中前沿的研究成果和研究手段,基于納米結(jié)構(gòu)中超快等離激元的物理特性,著重對(duì)超快等離激元?jiǎng)恿W(xué)演化的表征與控制進(jìn)行了細(xì)致的闡述。具體安排如下。
□□章,對(duì)納米結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的表面等離激元的研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述,介紹了等離激元在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用概況,包括等離激元在太陽(yáng)能電池、傳感與生物醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用,并對(duì)等離激元的實(shí)驗(yàn)表征方法以及超快等離激元?jiǎng)恿W(xué)過(guò)程及其控制研究進(jìn)展進(jìn)行了介紹。
第□章,介紹了超快等離激元?jiǎng)恿W(xué)演化的表征與控制所涉及的相關(guān)理論,包括等離激元激發(fā)的基本理論、等離激元的動(dòng)力學(xué)過(guò)程、等離激元的控制以及光電子輻射過(guò)程。
第3章,對(duì)納米結(jié)構(gòu)中超快等離激元?jiǎng)恿W(xué)過(guò)程進(jìn)行了成像研究。本章系統(tǒng)研究了不同偏振方向飛秒激光作用蝶形納米結(jié)構(gòu)的超快等離激元?jiǎng)恿W(xué)時(shí)間演化過(guò)程。此外,對(duì)p偏振態(tài)的飛秒激光作用納米線的不同位置以及不同尺寸納米線相對(duì)應(yīng)位置的動(dòng)力學(xué)時(shí)間演化過(guò)程進(jìn)行了表征。
第4章,開(kāi)展了金石門納米結(jié)構(gòu)中超快等離激元?jiǎng)恿W(xué)過(guò)程的表征研究。本章系統(tǒng)研究了p偏振7 fs脈沖寬度的激光作用不同尺寸的金石門納米結(jié)構(gòu)產(chǎn)生超快等離激元的動(dòng)力學(xué)時(shí)間演化過(guò)程,并模擬計(jì)算了寬光譜超快激光照射金石門納米結(jié)構(gòu)的等離激元場(chǎng)分布情況及其時(shí)間演化過(guò)程。
第5章,開(kāi)展了納米結(jié)構(gòu)中超快等離激元的控制研究。本章系統(tǒng)研究了飛秒激光脈沖的偏振角度對(duì)金蝶形納米結(jié)構(gòu)產(chǎn)生等離激元場(chǎng)分布的影響,以及兩束偏振方向相交的飛秒脈沖的時(shí)間□□(兩束脈沖的相對(duì)位相)對(duì)金蝶形納米結(jié)構(gòu)產(chǎn)生等離激元場(chǎng)分布的影響。通過(guò)改變飛秒激光脈沖的相位在納米空間、飛秒時(shí)間尺度上實(shí)現(xiàn)了對(duì)金蝶形納米結(jié)構(gòu)產(chǎn)生超快等離激元的控制。同時(shí),使用FDTD方法計(jì)算了不同偏振角度下蝶形納米結(jié)構(gòu)等離激元的電場(chǎng)分布,進(jìn)一步對(duì)兩束相互正交的光場(chǎng)激發(fā)納米結(jié)構(gòu)的等離激元場(chǎng)分布進(jìn)行了研究。
在本書(shū)編寫過(guò)程中,參閱了許多相關(guān)資料,借鑒了很多專業(yè)學(xué)者的研究成果,對(duì)此,向他們表示由衷的感謝和敬意。感謝長(zhǎng)春理工大學(xué)超快光學(xué)實(shí)驗(yàn)室林景全教授對(duì)本書(shū)編寫的大力支持,同時(shí),對(duì)于本書(shū)編寫提供幫助的陶海巖等老師以及同學(xué)表示感謝。□后感謝家人對(duì)我工作的支持與理解。由于作者能力有限,難免有所疏漏,敬請(qǐng)各位讀者批評(píng)指正。
第1章 緒論
1.1 超快等離激元研究背景及意義
1.2 納米尺度等離激元研究及應(yīng)用概況
1.3 超快納米尺度等離激元研究概況
1.4 等離激元的實(shí)驗(yàn)表征方法
1.5 超快等離激元?jiǎng)恿W(xué)過(guò)程及其控制研究進(jìn)展
1.6 小結(jié)
第2章 表面等離激元的相關(guān)理論
2.1 表面等離激元
2.1.1 局域表面等離激元共振
2.1.2 表面等離極化激元
2.2 超快等離激元?jiǎng)恿W(xué)理論
2.2.1 單個(gè)諧振子
2.2.2 兩個(gè)未耦合諧振子
2.2.3 兩個(gè)耦合諧振子
2.3 超快等離激元控制理論
2.4 局域場(chǎng)的光電子輻射過(guò)程
2.5 小結(jié)
第3章 金蝶形及線形納米結(jié)構(gòu)中超快等離激元的動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究
3.1 金蝶形納米結(jié)構(gòu)中超快等離激元的動(dòng)力學(xué)研究
3.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)原理描述
3.1.2 兩干涉飛秒脈沖22零點(diǎn)的調(diào)節(jié)
3.1.3 多光子光電子輻射過(guò)程的階數(shù)確定
3.1.4 不同激發(fā)源作用蝶形納米結(jié)構(gòu)的PEEM圖像
3.1.5 p偏振飛秒激光作用蝶形納米結(jié)構(gòu)超快動(dòng)力學(xué)過(guò)程的研究
3.1.6 入射飛秒激光的偏振方向?qū)Φ渭{米結(jié)構(gòu)超快動(dòng)力學(xué)過(guò)程的影響研究
3.2 納米線結(jié)構(gòu)中超快等離激元的動(dòng)力學(xué)研究
3.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置
3.2.2 不同激發(fā)源作用納米線的PEEM圖像
3.2.3 納米線結(jié)構(gòu)中超快等離激元的動(dòng)力學(xué)過(guò)程研究
3.2.4 實(shí)驗(yàn)獲得單一熱點(diǎn)等離激元的消相位時(shí)間
3.3 小結(jié)
第4章 金石門納米結(jié)構(gòu)中超快等離激元的動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究
4.1 石門納米結(jié)構(gòu)中超快等離激元的動(dòng)力學(xué)研究
4.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置
4.1.2 不同激發(fā)源作用石門納米結(jié)構(gòu)的PEEM圖像
4.1.3 石門納米結(jié)構(gòu)等離激元電場(chǎng)分布的理論模擬
4.1.4 石門納米結(jié)構(gòu)中超快等離激元的動(dòng)力學(xué)研究
4.2 小結(jié)
第5章 金蝶形及銀方塊形納米結(jié)構(gòu)中超快等離激元的控制研究
5.1 銀方塊結(jié)構(gòu)中超快等離激元的控制研究
5.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置
5.1.2 不同激發(fā)源作用銀方塊結(jié)構(gòu)的PEEM圖像
5.1.3 銀方塊結(jié)構(gòu)中超快等離激元的控制研究
5.2 金蝶形納米結(jié)構(gòu)中超快等離激元的控制研究
5.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置
5.2.2 蝶形納米結(jié)構(gòu)等離激元場(chǎng)控制的理論模擬方法
5.2.3 單束飛秒激光偏振方向?qū)Τ斓入x激元的控制研究
5.2.4 不同偏振角度的光場(chǎng)激發(fā)納米結(jié)構(gòu)的電場(chǎng)分布定性解釋
5.2.5 兩束正交光脈沖的相對(duì)22對(duì)超快等離激元的控制研究
5.2.6 兩束非正交光脈沖的相對(duì)22對(duì)超快等離激元的控制研究
5.3 小結(jié)
參考文獻(xiàn)