Ag-TiO2薄膜表面等离子体共振光谱特性研究

以拓宽Ag膜波长调制型表面等离子体共振(SPR)传感器的工作波长区间,将TiO2膜沉积于Ag膜表面制成Ag-TiO2复合薄膜.利用数值计算方法对不同厚度Ag膜和As-TiO2复合膜波长调制型SPR光谱特性进行仿真研究.仿真结果表明:共振吸收峰显著依赖于Ag膜厚度;当保持Ag-TiO2复合膜厚度60 nm时,复合薄膜SPR波长随TiO2厚度的增大而向长波长方向移动,发现红移;与60 nm厚Ag膜共振波长相比,12 nm厚TiO2与48 rnm厚Ag组成的复合膜共振波长红移超过200 nm.     

对称性破缺Au-ITO-Ag纳米核壳的光学特性研究

以对称性破缺Au-ITO-Ag纳米核壳结构为研究对象,采用有限元法系统研究其LSPR消光特性的影响因素及变化规律,运用等离激元杂化理论对其LSPR现象进行解释。研究结果表明:纳米核壳的消光特性对入射光偏振方向极其敏感;当入射光偏振方向垂直和平行于对称轴方向时,横向模式︱ω_⊥〉和轴向模式︱ω_//〉可产生多个偶极和高阶共振模式;通过改变Au内核的半径,3层纳米核壳的LSPR共振模式可调谐至近红外区域,在生物传感器和选择性滤波器应用方面潜力巨大。     

Au-中间层-Ag纳米核壳的法诺共振特性研究

为研究不同中间层材料对局域表面等离子体共振(LSPR)特性的影响,采用离散偶极近似(DDA)方法系统研究Au-中间层-Ag纳米核壳的LSPR消光特性,并利用等离激元杂化理论对其法诺共振现象进行解释。结果表明:具有对称结构的3层纳米核壳结构可实现法诺共振;法诺共振峰峰位强烈依赖于纳米核壳的中间层材料、内核半径和外界介质折射率;Au-Ni-Ag纳米核壳LSPR峰位随金核半径的增大而红移,且只有1个共振峰,归因于金核对LSPR的压缩作用;而金核半径和外界介质折射率的增大导致Au-Si3N4-Ag纳米核壳LSPR峰位的红移,且有3个共振峰,归因于中间层Si3N4对LSPR的增强作用。上述现象可利用纳米核壳的电场分布进行分析。通过选择合适的几何参数,Au-中间-Ag纳米核壳法诺共振峰峰位可调谐至600~1 200 nm。     

D型PCF-SPR传感器设计与性能研究

PCF-SPR传感技术在近些年来发展势头迅猛，因为其优异的传感特性在许多的科学领域展现出了巨大的潜能。为了达到考察传感结构的参数对传感性能的影响，以提高传感器灵敏度的；采用了基于有限元法的COMSOL软件，对所设计的D型PCF-SPR传感结构进行仿真模拟，得出此传感结构在1.30～1.39的折射率检测范围内，最大波长灵敏度为26 000 nm/RIU,平均波长灵敏度达到了8 981.9 nm/RIU,平均折射率分辨率为1.11×10^-5RIU,参数优化后最大波长灵敏度为27 500 nm/RIU,证明此传感结构性能优良。