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表面等离子体/二维光子晶体材料光学性质的研究

谷玥娇  
【摘要】: 本文以制备表面等离子体/二维光子晶体材料,并通过透射及反射手段检测其光学性质为研究方向,探讨了其光学现象的机理,并分析了材料设计的选择因素,对其在传感方面的潜在应用进行了展望。 论文主要内容可以概括为以下几点: 一、介绍研究背景。分别描述了表面等离子体和光子晶体的概念与特性,以及发现和研究的历史等。 二、制备了表面等离子体/二维光子晶体材料。采用乳液聚合的方法合成尺寸均一的聚苯乙烯微纳球,并通过气-液界面自组装的方法制备了二维的具有规则阵列的聚苯乙烯小球单层膜基底。在上述基底上沉积一定厚度的金属膜。 三、对这种材料进行光学表征,并对其光谱进行机理讨论。结果表明,衍射光波和金属的表面等离子体发生了耦合。分析得出了这种表面等离子体/二维光子晶体材料的设计因素。 四、材料传感性能的表征。考查了不同金属膜厚度下的折射率灵敏度。证明了我们制备的这种表面等离子体/二维光子晶体材料对环境折射率变化的传感能力。


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