1 浙江海洋学院 船舶与海洋工程学院， 浙江 舟山 316022
2 发光学及应用国家重点实验室 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所， 吉林 长春 130033
采用分子束外延法制备不同密度的银纳米粒子（Ag NPs）修饰的局域表面等离子体共振增强n-ZnO/i-ZnO/MgO/p-GaN 异质结发光二极管（LEDs），并对其电学及光学性质进行表征。结果显示：LEDs中引入适当浓度的Ag NPs有利于Ag NPs局域表面等离子体激元与ZnO激子相耦合，可以显著提高器件的电致发光性能；随着Ag NPs浓度的增加，LEDs发光增强倍数先增大后减小，分析认为这是Ag NPs局域表面等离子体共振耦合增强过程和Ag NPs的消光过程两者之间相互博弈而导致的结果。
局域表面等离子体共振 发光二极管 银纳米粒子 电致发光 localized surface plasmon resonance light-emitting diodes sliver nanoparticles electroluminescence
马文英 1,2,3,*杨欢 1,2,3刘娟意 1,2,3倪祖高 1,2,3[ ... ]姚军 1,2,3
1 中国科学院光电技术研究所微细加工光学技术国家重点实验室, 四川 成都 610209
2 中国科学院研究生院, 北京 100049
3 湖南师范大学物理与信息科学学院, 湖南 长沙 410081
推导了任意形状金属纳米结构的局域表面等离子体共振波长的解析解，分析了金属纳米结构的形状对其消光特性的影响。计算与分析结果表明，在空气中(折射率n=1.0)，某种金属的纳米结构的消光光谱谐振波长仅与形状有关，形状参数L可以拟合为宽高比的二次函数，且二次项的系数代表了金属纳米结构的尖锐程度，形状越尖锐，谐振波长便越长。共振波长的研究对根据需要合理设计金属纳米结构具有重要的指导意义。
材料 谐振波长 米氏理论 形状参数 宽高比
1 中国科学院光电技术研究所 微细加工光学技术国家重点实验室，成都 610209
2 中国科学院研究生院，北京 100049
3 湖南师范大学 物理与信息科学学院，长沙 410081
提出了一种基于金属纳米结构局域表面等离子体共振光谱的有机气体的传感方法.通过时域有限差分法设计了一种具有较高折射率灵敏度的三角形纳米柱阵列，并利用纳米球光刻法进行了制作.对乙醇蒸汽的传感实验结果证明，所制作的三角形银纳米柱对乙醇分子浓度非常敏感，其探测灵敏度达到24ppm/nm.该金属纳米结构传感有机气体的方法有望应用于环境监测等方面.
传感器 灵敏度 金属纳米结构 有机气体 Sensor Sensitivity Metal nanostructures LSPR LSPR Organic vapor
中国科学院光电技术研究所微细加工光学技术国家重点实验室, 四川 成都 610209
局域表面等离子体光学传感器由于其体积小、灵敏度高、免标记等特点成为目前传感器研究热点之一。然而由于银纳米结构的生物兼容性以及氧化问题,成为该传感器发展的瓶颈。提出了利用金/银混合的金属纳米结构克服上述困难,并从有限时域差分数值计算方法入手,设计了银层50 nm,金层5 nm的六边形分布三角形复合传感结构,并利用纳米球自组装技术实现了该类型传感器。同时,与生物分子蛋白A的结合实验结果表明,该传感器在生物分子溶液浓度213.85 nM的条件下仍然具有较高的灵敏度。
局域表面等离子体传感 复合纳米结构 消光光谱 表面等离子体共振 localized surface plasmon sensing composite nanostructure extinction spectra surface plasmon resonance
1 西南交通大学 电磁场与微波技术研究所,四川 成都 610031
2 中国科学院光电技术研究所 微细加工光学技术国家重点实验室,四川 成都 610209
提出了一种在银层上面覆盖一层金的四棱台复合纳米结构。采用离散偶极子近似(DDA)方法,针对光激发复合金属纳米粒子的局域表面等离子体共振(LSPR)进行研究,讨论了四棱台纳米粒子金银复合结构在不同尺寸、不同混合比等条件下的消光特性及折射率灵敏度。计算结果显示,在银层厚度为50 nm的四棱台纳米粒子上覆盖金层,其折射率灵敏度不变。同时,四棱台银纳米粒子厚度的增加会使其消光峰值波长蓝移。金材料比例的增加会使金银复合纳米结构的消光峰值波长红移。当金银复合结构的纳米粒子的厚度大于自由电子的平均自由程时,其局域表面等离子体激发强度不发生变化。
等离子体共振 复合纳米结构 离散偶极子近似 消光光谱
