共振表面等离子激元光场增强的纳米结构优化研究的中期报告.docxVIP

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2023-11-05 发布于上海
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共振表面等离子激元光场增强的纳米结构优化研究的中期报告.docx

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共振表面等离子激元光场增强的纳米结构优化研究的中期报告中期报告：共振表面等离子激元（Surface Plasmon Resonance，SPR）是一种表面电磁波，可在金属-介质界面上激发。SPR有很多应用，如化学传感、光学计算、非线性光学等。其中，SPR在表面增强拉曼光谱（Surface Enhanced Raman Scattering，SERS）中的应用得到了广泛关注，因为SERS过程中，SPR能够在纳米结构表面引起巨大的电场增强效应，从而增强散斑光的信号。本次中期报告主要围绕着共振表面等离子激元光场增强的纳米结构优化研究展开。我们设计了一种银纳米棒（AgNRs）的结构，并进行了仿真与实验研究。该结构主要由六个银纳米棒排列而成，形成一个梯形结构。我们对其进行了模拟计算，通过调整银纳米棒的长度、直径、间距等参数，分别对其进行优化，以实现光场增强的最大化。我们使用COMSOL Multiphysics软件进行模拟计算，研究发现：在所设计的结构中，银纳米棒的长度大约在70-80 nm之间，直径大约在20-30 nm之间，棒之间的间距大约在20 nm左右时，可获得最佳的SPR增强效果。接下来，我们对所设计的结构进行了实验研究。首先，我们制备了一批具有不同参数的AgNRs结构，然后测量其SERS信号数据。实验结果证实了我们的模拟预测，即最佳结构参数会带来最大的SPR增强效果。最后，我们发现通过优化设计SPR纳米结构，与传统SERS技术相比，所获得的SERS信号增强效果提高了近100倍。因此，该研究成果有望为SERS及其他SPR相关领域的应用开发提供更高效、更可靠的解决方案。