家电小知识:双层复合式等离子纳米结构大幅增强光场

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新时代发展越来越快相信很多小伙伴对家电知识这方面很朦胧吧,正好小编对家电方面颇有研究,现在就跟小伙伴们聊聊一篇关于双层复合式等离子纳米结构大幅增强光场,相信很多小伙伴们都会感兴趣,那么小编也收集到了有关双层复合式等离子纳米结构大幅增强光场信息,希望小伙伴们看了有所帮助。

双层复合式等离子纳米结构大幅增强光场

   贵重金属纳米粒子能大幅增强电磁场,这个现象在非线性光学、操控微小物体以及生化感测等科技术领域有很多应用。最近英国曼彻斯特(Manchester)大学及艾赛特(Exeter)大学的研究人员开发出一种新的双层复合式等离子纳米结构(plasmonicnanostructure),这种由两个不同尺寸的圆盘堆栈而成的结构,能够更进一步增强电磁场。

   研究团队的领导人曼大的Sasha Grigorenko表示,他们所设计的新结构是利用所谓的串级增强(cascadeenhance)方式增强电磁场,单一的贵重金属纳米粒子已能增强电磁场,但是他们证明加入第二个较大的纳米粒子后能增强更多。过去已有研究尝试在随机分布的纳米粒子的热区(hotspots)中达到串级增强,然而他们的新结构提供了更易于操控且更可靠的电磁场增强方式。他指出,这是一种共振作用,因此两个粒子的大小都必须调整到最佳值,以得到最大的电磁场。

   研究团队使用电子束微影来制作他们的复合结构,并研究了两种不同的设计─直塔型(tower-type)结构与宝塔型(pagoda-type)结构,两种结构都能产生增强超过50倍的光场,这是由于电磁能量经由外观状似光学夫奈耳透镜(Fresnellens)的设计被传送至较小的纳米粒子,只不过这个透镜状结构是由纳米金粒子所构成。

   研究人员在纳米构周围覆盖一层荧光染料,再以扫描式共焦显微镜(scanning confocalmicroscope)测量此结构被光照射后所发出的荧光,以得到场增强的讯息。他们扫瞄了显微镜的焦点位置,得到局域光强度分布图。

   Grigorenko表示他们正计划制造三层复合纳米结构,理论预测这种结构还会进一步增强电磁场,然而他们所遇到的主要挑战将是如何在10-20nm这样小的区域内可靠地测量光场强度。

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