贵金属纳米结构构筑及光学性质的调控

【摘要】通常我们认为贵金属可以作为传导器、电子设备以及光学上的反射镜，而近些年，对贵金属与共振光耦合时导带电子上产生的等离子体共振效应引起了世界各国的科学家的关注。当光与连续的贵金属产生共振时，称之为传导型等离子体共振（PSPR），当贵金属在纳米级别不连续时，产生的是局域表面等离子共振(LSPR)。在贵金属上进行微纳米级别图案的构筑，以及调控LSPR的光学性质，已经受到越来越多领域的科学家的关注。多种多样的纳米结构也已经被制备出来，例如纳米锥阵列、纳米凹槽、纳米锲形、纳米三角形阵列、纳米棒阵列、纳米立方体、纳米笼子、纳米月牙阵列等，在上面提到的纳米结构中金月牙纳米阵列由于其特殊的结构性质以及良好的光学性质受到了广泛青睐。我们结合胶体刻蚀和平行印刷技术在玻璃基底上构筑了金纳米月牙阵列。我们构筑的金纳米月牙有如下突破1.通过改变蒸镀的方位角和倾斜角，可以调控月牙的圆心角从0o到360o，而且月牙的宽度理论上是可以从0到无穷大调节的；2.平行印刷这种方法的特点是可以反复使用样品，因此降低了成本；3.由于我们所用的材料是质软的聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜，理论上讲构筑的月牙图案不仅可以压印在平面上，还可以压印在曲面上。在本文中，我们不仅在玻璃基底上成功大范围构筑了月牙纳米阵列，还通过聚合物辅助调控金纳米粒子单层膜的LSPR共振吸收峰的位移，金纳米粒子单层膜的颜色在加热前和加热后通过人的肉眼就可以明显看到变化。通过场发射扫描电镜表征发现，加热后的金纳米粒子的形貌为均匀的球体，而没有聚合物调控的金膜形貌上为蠕虫状，在颜色上依然保持蓝色。聚合物辅助调控金纳米粒子单层膜光学性质为金属纳米阵列的光谱调控提供了一个新的思路。
【作者】李自博；
【导师】张俊虎；
【作者基本信息】吉林大学，高分子化学与物理，2014，硕士
【关键词】纳米结构；金月牙纳米阵列；局域表面等离子共振（LSPR）；金纳米粒子；

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