导读:本文包含了近场光学论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:光学,等离子体,荧光,纳米,光谱,量子,表面。
近场光学论文文献综述
李晓萍,殷志斌,程肖玲,刘蓉,杭纬[1]（2019）在《近场光学用于激光解吸飞行时间质谱的亚微米级空间分辨成像》一文中研究指出基于激光离子源的飞行时间质谱法作为一门新兴的成像方法,已经被广泛应用于材料、地质、环境、药物和生命科学领域中。但受限于光学衍射极限、聚焦透镜的焦距和数值孔径等因素,使其难以实现亚微米尺寸的高空间分辨率成像。近场技术的引入成功地解决了光学衍射极限的限制,将近场技术与激光电离技术相结合,可以实现对固体样品表面纳米级弹坑的剥蚀。此外,传统的质谱成像技术常常假设样品表面是平整的,忽略其表面形貌的高低起伏,但这往往会导致信号强度不稳定和成像假象。为此,不仅需要获得样品中的化学组成与空间分布,还需同时获得样品表面的形貌信息,才能实现多功能的原位表征。在自行研制的激光解吸/电离飞行时间质谱的基础上,采用近场纳米有孔针尖离子源代替传统的远场激光聚焦,以532 nm波长激光为第一束解析激光, 355 nm波长激光为后电离激光,音叉式原子力显微镜控制系统针尖与样品之间的距离维持在近场范围内,对酞菁铜镀层样品表面进行了弹坑剥蚀实验,获得了直径为550～850 nm的弹坑点阵;并对7.5μm×7.5μm的标准酞菁铜网格样品进行了铜离子亚微米级的高分辨率成像;此外,纳米有孔针尖离子源作为原子力显微镜的一种变体,还可同时获得成像区域的表面形貌信息,这一结合优势大大拓展了质谱技术在微纳尺度下的原位表征能力。(本文来源于《光谱学与光谱分析》期刊2019年05期）
刘勇[2]（2019）在《基于近场光学的振镜扫描激光焊接银纳米线网络工艺研究》一文中研究指出银纳米线是替代常用铟锡氧化物(Indium Tin Oxide,ITO)制作透明导电电极的理想材料,但是,银纳米线之间的接触电阻降低了银纳米线网络的导电性,制约了银纳米线导电电极规模化应用。寻求有效降低接触电阻方法,提高银纳米线网络导电性成为当前的技术前沿和研究热点。本文针对提高银纳米线网络导电性的瓶颈问题,提出了一种基于近场光学的激光振镜扫描焊接方法,开展了银纳米线网络激光焊接实验和工艺参数优化研究。具体研究内容如下:(1)开展了银纳米线接触点激光焊接理论分析。基于激光与金属材料的相互作用,分析了激光与银纳米线在光学近场范围内的作用机理,探讨了银纳米线在激光作用下的近场增强效应原理及其产生条件,揭示了激光纳米焊接过程中近场光学增强效应的进程规律:第一阶段,具有一定功率的激光照射到银纳米线网络表面,在光学近场空间范围内,银纳米线接触点间隙产生局域场增强放大,产生热量;第二阶段,激光持续照射,局域场增强促使热量积累;第叁阶段,局域热积累使纳米间隙温度升高,熔化,焊接。进一步分析了激光纳米焊接的技术原理,为数值模拟和实验研究奠定理论基础。(2)基于时域有限差分法对银纳米线焊接模型进行了高斯入射光波长仿真,为开展具体实验研究提供理论依据。建立了银纳米线焊接的仿真模型,采用时域有限差分法模拟了1064nm、532nm、355nm高斯入射光与银纳米线相互作用的电场分布,研究不同入射光波长对近场增强效应的影响规律,验证了纳米焊接过程中产生场增强放大、熔化和焊接的变化过程与作用机理。研究表明:近场增强效应都发生了,近场增强效应随波长缩短而越加显着。对于本文研究对象——直径100nm的银纳米线(熔点873K)而言,355nm光激发的增强效应过于剧烈,易造成银纳米线结构损伤;1064nm光照射产生较弱的增强效应则难以保证得到良好焊接,相较之下,532nm光所激发增强效应明显,焊接效果也可得到较好保证,综合分析,优选了532nm波长入射光为实验研究过程所用光源。(3)开展了激光振镜扫描银纳米线网络焊接实验研究及工艺参数优化。为降低银纳米线接触电阻,提高电极导电性,采用532nm的纳秒激光和飞秒激光,进行了振镜扫描焊接实验,研究了激光功率和光照时间对焊接质量的影响规律。在保证有效焊接的前提下,以提升焊接质量和效率为目标,进行银纳米线网络焊接工艺参数(激光功率、光照时间)优化,并对焊后性能进行表征。研究表明:激光焊接后银纳米线接触电阻降低了50%,导电性有了很大的提高。基于银纳米线单点焊接的基础上,改进了实验室激光纳米焊接工艺,利用振镜扫描进行银纳米线网络焊接,设计和优化了适用于工业化激光银纳米线焊接的简化工艺。(本文来源于《温州大学》期刊2019-05-01）
潘冰洋[3]（2019）在《基于单量子点探针的扫描近场光学显微镜研究》一文中研究指出量子点、荧光分子、上转换荧光纳米颗粒及色心等纳米发光体的发光性质对周围环境非常敏感,为此可用作传感器实现纳米尺度内光、电、磁、热等多物理场的测量。由于纳米发光体的尺寸极小(单量子点<10 nm,Nv色心～1 nm),理论上可以得到优于10 nm的空间分辨率。为实现上述设想,在实验中人们用纳米发光颗粒修饰探针尖端的原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)对样品进行扫描成像,将光学的分辨本领推进到了 1/10波长之下,但因为AFM探针缺乏光收集能力,这种方法只能用于薄透明样品。为解决上述问题,我们发展了一种新型纳米光纤探针技术,其不仅具备AFM探针的形貌扫描能力,同时可以获得较高的光收集效率(～10%),为实现通用的基于量子点探针的扫描近场光学技术提供了技术手段。传统的用于光信号收集的纳米光纤探针主要有叁方面的缺点,即脆弱易损坏、扫描稳定性差与光收集效率低。特别是对于表面修饰量子点的探针,由于其尖端经化学修饰,在近场光学测量中很难获得的稳定的扫描。在本文中,为解决上述问题,我们从原理上探讨光纤探针性能与其几何设计的关系,发现影响光纤探针的收集效率和机械强度关键参数是纳米探针顶角的大小。小的顶角不仅使探针尖端易碎,而且由于收集角度小以及光纤尖端长颈部不能支持传播模式而光泄漏严重,导致光收集效率低。然而,通过当前制造方法(即热拉法和化学腐蚀法)制成的尖端的顶角通常小于40°。为了突破这个限制,我们发展了一种纳米金字塔光纤探针,它基于模板印刷的技术(UV压印技术)来制造,可以高效率的重复生产。纳米金字塔尖端具有大的顶角(70.5°),与传统的热拉法制备的锥形光纤尖端相比,信号收集效率显着提高(17倍)。此外,由于模板复制的制造方法和表面处理技术,量子点修饰的纳米金字塔尖端具有清洁和光滑的表面,同时这也在一定程度上解决了量子点探针的保存问题。实验结果表明,基于我们制备的纳米发光探针的扫描近场光学显微术(Scanning Near-field Optical Microscopy,SNOM)可实现形貌-光学像的双重扫描,并获得了最高20nm的光学分辨率(λ/20)。它为近场光学测量提供了强大而可靠的工具。本文安排如下。第一章介绍了扫描近场光学显微术的研究背景。第二章详细介绍了单量子点修饰的纳米金字塔光纤探针的制备工艺。第叁章从实验和理论上比较不同探针的光收集效率。第四章在纳米结构的测量实验中测试了新型近场光学探针的性能。(本文来源于《南京大学》期刊2019-05-01）
胡德波,戴庆[4]（2018）在《低维纳米材料的近场光学表征》一文中研究指出光学显微术作为一种快速、无损的表征手段在材料研究领域得到了广泛应用,但是受光的波动性制约,传统远场光学显微术无法满足低维纳米材料表征对亚衍射极限空间分辨率的需求.近年来,随着散射式扫描近场光学显微术(s-SNOM)的发展进步,光学成像的空间分辨率已经达到10nm量级,突破了光学衍射极限.本文首先简要阐述了s-SNOM的成像原理,然后按照s-SNOM的工作模式分类介绍了其在低维纳米材料表征领域的应用研究进展,最后对s-SNOM技术未来的发展及应用进行展望.(本文来源于《科学通报》期刊2018年35期）
杨爱萍[5]（2018）在《新型超分辨近场光学扫描成像基础研究及应用》一文中研究指出近场光学扫描成像在近现代迅速发展,目前已经成为科学前沿领域无法代替的纳米尺度表征手段,具有越来越重要的应用价值。近场光学扫描成像技术通过近场探针将无法在远场探测到的隐失波转化为可探测的光学信号,实现了衍射极限的突破,具有超分辨、无标记、多参量等特点,因而在物理、化学、生物等诸多领域有广泛的应用。然而,传统的近场扫描显微镜由于探针的局限性,存在分辨率有限、技术复杂和成像耗时长等许多问题。近年来,近场光学扫描成像向着更高的分辨率、更快的成像速度、更多样的成像参量和更常规的成像条件发展。针对近场光学扫描成像的发展需求,金属材料等新型近场探针得到了快速的发展,但仍然存在成像参量有限、信号提取困难等缺点。针对目前近场光学扫描成像存在的困难,本文在对纳米颗粒-金属膜结构的矢量偏振响应进行系统研究之后,提出利用纳米颗粒-金属膜构成的表面等离子体结构作为近场探针进行近场光学扫描成像,并就其应用展开了探索性的研究。本论文主要内容包括:1.聚焦矢量光场的强度分布成像研究,包括对其纵向场分量和横向场分量的强度分布选择性成像。针对纵向分量,提出以金属纳米颗粒-金属膜结构为近场探针进行强度分布表征,其中研究了金属纳米颗粒-金属膜结构的矢量偏振响应特性及其影响因素,理论上探索了金属纳米颗粒-金属膜结构作为近场探针进行光场纵向场分量成像的原理,实验上采用银纳米颗粒-银膜结构对多种聚焦矢量光束的纵向场分量进行了表征,证明了该成像手段的可行性和优越性。针对横向场分量,提出利用介质纳米颗粒-金属膜结构进行强度分布表征,理论研究了介质纳米颗粒-金属膜结构的矢量偏振响应特性,为实现光场横向场分量表征提供了设计方案,通过实验和理论相结合的方法甄选出了最优的介质纳米颗粒尺寸,并实验对常见的SPP光场的横向场分量的强度分布进行了成像。该部分的研究解决了传统近场扫描显微镜(Scanning Near-field Optical Microscopy,NSOM)成像参量单一、信号光提取困难、成像效率低等关键性问题。2.聚焦矢量光场的自旋特性研究,包括聚焦矢量光场的横向自旋和特殊聚焦矢量光场-涡旋表面光场(Surface Plasom with Optical Vortex,SPOV)的纵向自旋两个方面。针对聚焦矢量光场的横向自旋,提出利用表面等离子体耦合共振辐射(surface plasmon emission,SPCE)对其进行定性研究。针对SPOV光场纵向自旋,提出一种基于光场局域自旋的超精细结构-SPOV纵向自旋精细结构,对其精细程度进行了实验表征,表征结果为15nm。另外,设计了一种共轭SPOV光场自旋精细结构用于超高精度位置探测,实验完成位移分辨率可达1nm以下,探测范围为百纳米量级,位置探测的精度范围比为10~(-5)量级。这一位置探测精度在目前以光学手段进行位置探测的研究中属于最高水平,有望应用在高精度纳米平移台,原子力显微镜反馈系统等高精度位置需求领域。这部分的研究突破了目前聚焦矢量光场的自旋特性研究难以进行实验研究的窘境,同时提出了一种应用场景,将自旋特性的优势体现到实用价值的层面。3.金属颗粒-金属膜Gap结构为基底的表面增强拉曼散射(Surface-enhanced Raman scattering,SERS)研究,理论和实验两方面证明了入射光偏振态对SERS增强的影响,揭示了其电场耦合能力的强弱关系,证明了径向偏振光在金属颗粒-金属膜Gap结构中的电场耦合能力比传统的线偏振光束强。更进一步,提出对径向偏振光进行调制,产生完美径向偏振光,将其应用到基于金属颗粒-金属膜Gap结构的近场拉曼检测中,实现了更高的SERS增强能力,相对于普通径向偏振光,增强达20倍以上。该研究对SERS增强的研究指出了一个新的方向,即通过激发光的调制也能达到更进一步的SERS增强,这种改进相对于基底的改进等更加简单有效。(本文来源于《深圳大学》期刊2018-06-30）
赵丽娟[6]（2018）在《准晶及相关超表面的近场光学特性研究》一文中研究指出表面等离子体激元在医疗诊断、生化光谱学、通讯等方面都有重要的应用。激发和操控表面等离子体一直是光学的重要研究。近几年,金属纳米狭缝阵列结构激发表面等离子体引起了人们极大的注意。本论文中,利用时域有限差分数值仿真方法,研究了周期、准晶和随机等超表面结构的近场光学特性。本论文主要研究工作如下:首先,在传统激发表面等离子体的结构基础上,本文设计了一种周期超表面结构。与传统的激发表面等离子体结构相比,周期超表面结构属于超材料,能够用于制造更小体积的光器件。同时还能实现光的超透射,在特征波长光照射下,周期超表面结构激发的表面等离子体的场分布更具有规律性。改变入射光的偏振态,周期超表面结构激发的表面等离子体的场分布会发生明显的改变。此外,改变入射波长,周期超表面结构激发的表面等离子的透射率会发生明显的改变。其次,根据彭罗斯拼图的原理,通过黄金分割法,设计了具有十重旋转对称性的各向同性以及各向异性准晶超表面结构。准晶结构介于晶体与非晶体之间,表现出更高次的旋转对称性。表面等离子体经准晶超表面激发后在其表面传输时,传输方向也会表现出有趣的旋转对称性,这为准晶材料的研究提供了很大的帮助。同时准晶超表面也会表现出超强光透射的现象。它的透射率随着入射光波长的变化也发生很大的变化。最后,在周期超表面和准晶超表面的基础上,设计了一种随机超表面结构。随机超表面结构的金属纳米狭缝无序分布,计算结果发现随机超表面也能成功激发表面等离子体,其场分布不再具有周期规律。透射率也同样随着入射光波长的改变发生很大的改变。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01）
郑耘[7]（2018）在《二维等离激元纳米结构近场光学耦合现象的实验研究》一文中研究指出在过去的十几年间,受益于微纳尺度上加工、操纵技术的持续进步和人们对微纳结构性质的深入了解,微纳光子学获得了长足的发展,并为信息、医疗、加工制造等各个科学或工业领域提供了各类新型手段和工具。而等离激元作为微纳光子学中重要的分支,在今天受到了广泛的关注。表面等离激元极化(SPP)是发生在金属-电介质附近的一种电子集群振荡波,它具备和其它波动形式类似的特征。SPP可以用波动方程描述,可以根据空间的边界条件表现出特定的模式,比如周期性条件下可产生能级和能带。SPP的丰富性质使它具有非常广阔的应用空间。利用不同形状的金属微纳结构,人们陆续实现了一系列SPP器件:天线、波导、滤波器、谐振子(腔)等。这些器件不仅丰富了光集成技术的元件库,也是研究纳米尺度上光与物质相互作用的重要工具。操纵SPP结构之间的耦合,是调控SPP结构光学特性的一种方法。根据P.Nordlander等人所提出的等离激元杂化模型,结构单元间耦合的引入可使单个SPP结构的能级发生改变;而耦合能常常取决于结构内的电荷分布和结构之间的相对空间位置。从这一理论出发,我们可以通过空间位置的操纵,来调控耦合等离激元系统的光学特性。本论文的绪论中,我们介绍了 SPPs的一般性原理,包括SPP的存在形式、SPP与空间模式的耦合、SPP模式之间的耦合。其中,局域SPP结构中的电荷分布和近场的耦合能直接相关联,是我们所格外关注的。同时,我们也在绪论中介绍了 SPP结构一些主要和具有代表性的应用。定量研究SPP结构之间耦合效应要求精密的距离控制,这对我们的实验装置提出了很高的要求。在这里,核心的部件是用作距离保持的石英音叉振子,其阻抗特性反映了耦合组件之间的范德瓦耳斯力,因而可用作力学传感器、用于精确标定等离激元结构间的距离。为满足实验所要求的高灵敏度,理解实验中的各种现象,我们为石英音叉振荡器设计了一种新的等效电路模型,替代传统的单谐振子等效电路。新设计中引入了音叉两臂之间的耦合项和损耗项,利用耦合和损耗的机制,我们可以解答一些单谐振子模型无法解释的现象,其中较为重要的结论包括,两臂的机械耦合,容许音叉在一定的质量不对称下,不出现声谱的分裂。根据等效电路的分析,可以获取一种控制音叉振子品质因数、制作高品质因数石英音叉振子的方法。在SPP结构中,因为电荷之间的耦合能随距离非线性增加,其光学性质在纳米尺度上具备对距离的强烈敏感性。针对这一效应,我们可以通过测量动态耦合的SPP系统的反射谱,来精确得获取亚纳米尺度上的距离信息。第叁章节中,我们使用牛顿环方法,同步得采集不同距离上的光谱信息。固定的几何形状决定了这一方法能够以高精度给出相对距离。利用SPP结构之间的近场干涉,使用可以批量制作的金属纳米点阵,我们将待检测样品表面15nm的起伏转化为颜色的对比度。这种基于SPP的光学平板突破了传统光学平板在深亚波长尺度上的限制,提供了一种快速、低成本、高灵敏度的表面形貌检测方法。第四章中,利用高品质因数音叉振子,我们测量了光腔中的微弱光力,在这一测量过程中,可以充分排除掉伴生的热效应的干扰。实验证实我们设计的音叉振子在测力时具有极低的噪声,将光力测量的背景噪声控制在0.1皮牛顿以下,这也使它可能成为一类重要的微弱信号测量工具。(本文来源于《南京大学》期刊2018-05-24）
胡睿璇[8]（2018）在《扫描近场光学显微镜的搭建与应用》一文中研究指出扫描近场光学显微技术(Scanning Near-field Optical Microscopy,SNOM)是上个世纪80年代发展出的一种新的基于扫描探针的光学显微技术,与传统的光学显微技术相比,SNOM能够突破光学衍射极限,此外基于与光谱、时间分辨等技术相结合,实现多种物理机制的纳米成像,今天SNOM已经成为对生命科学、化学、物理等领域的纳米尺度探测的重要方式。本文围绕SNOM技术的系统搭建进行了研究,包括反馈系统、多数据通道的同步和软件设计,以及该系统在量子点样品上的应用。本文首先在绪论部分回顾了扫描近场光学显微术的原理和发展历程,并对其研究现状进行了分类探讨,并介绍了近场光学的基础内容。第二章讨论了激光共聚焦扫描光学显微技术的基本原理,及其作为近场光学显微系统的重要部分的优势,研究并开发了共聚焦显微系统的基本功能和模块,包括:扫描、信号探测、对硬件的控制和同步的软件设计。第叁章中讨论了 SNOM系统搭建的细节,为了实现最终的多物理场近场光学显微系统,研究了带有反馈控制的扫描近场光学显微技术。首先利用石英光纤作为探针,并将高品质因数的石英晶振作为灵敏力学传感器,测量探针与样品的相互作用,以提取样品的细节信息。石英晶振经过激励产生振荡的电流信号,并通过前置放大器和锁相放大器进行放大,前置放大器将晶振输出的10-10-10-9A的电流信号跨阻放大约几百万倍,达到毫伏的量级,锁相放大器能够提取石英晶振传感器的振幅与相位信息。然后运用比例-积分-微分(PID)反馈技术与纳米位移台实现纳米尺度内石英光纤探针与样品间作用力与距离的稳定控制,从而配合扫描系统实现纳米结构样品的形貌扫描测量。在软件控制方面,我们设计并编写了完整的基于LabVIEW的控制程序,采用“生产者-消费者”结构模型完成对石英晶振的激励、扫频与寻峰,获取石英晶振共振信号,并配合PID反馈控制完成自动地进针、扫描、采集数据的功能,通过软件编程将这些功能集成化,实现对整个设备的控制。最后利用该自搭建的软硬件集成系统对1 μm的光栅样品进行了扫描测试,完成了光栅的形貌成像,通过软件实现了对系统的稳定控制。在此基础上,第四章在扫描近场光学系统中加入了光谱与荧光寿命的探测。为了探测荧光时间寿命和光谱信息,研究了时间标识时间分辨(TTTR)模式数据采集的方式,以及光谱仪和电荷耦合器件(Charged Coupled Device,CCD)相机的探测与控制。一方面将CCD相机作为探测器,将其与光谱仪连接,在AFM扫描的同时同步采集样品每个采集点的光谱数据;另一方面将单光子探测器与光子计数模块连用,也在AFM扫描的同时同步采集样品每个采集点的光强与时间寿命数据。利用“生产者-消费者”的软件结构开发了扫描同步的策略,利用计数器读取扫描台输出的两路同步脉冲信号,再通过软件控制采集样品每一个点的光谱及时间寿命的数据采集、图像显示、数据保存等后续功能。自主开发一套LabVIEW语言进行编程的软件,实现上述扫描、同步、数据采集与处理等功能,并利用该系统对铯铅溴和硒化镉量子点样品进行荧光寿命和光谱的扫描成像,可以清晰地通过光谱信息区分两种量子点。该系统能够实现对同一样品的形貌、荧光时间寿命、光谱等多项信息的探测。综上所述,我们搭建了一套多功能的扫描近场光学显微系统,该系统能够实现对样品的形貌、光强、荧光时间寿命、光谱信息的测量,为多个领域提供了一个强大的纳米尺度探测工具。而且该系统拥有模块化的设计,使其灵活开放,为后续在系统上添加光力、热、磁等物理信号的测量通道提供了方便。(本文来源于《南京大学》期刊2018-05-01）
段嘉华[9]（2017）在《二维原子晶体中极化激元近场光学性质的研究》一文中研究指出纳米光学是近几十年兴起的一门学科,以实现光子在纳米尺度的人为操控为目标。迄今为止,纳米光学中有叁个重要的研究方向,分别为二维材料学、极化激元学和近场光学,分别提供了有效的操控平台、增强的光与物质相互作用和强大的表征技术手段。本论文中所关注的是上述叁个方向交叉领域中存在的新奇物理现象。通过近场光学测量和理论计算,重点研究了石墨烯表面等离极化激元和氮化硼双曲线型声子极化激元的近场光学性质。论文主要包括叁个部分:1.研究了石墨烯不同边界手性下的电子能带结构和相应的表面等离激元动力学过程。实验和数值模拟计算表明,zigzag边界处精细的子带结构提供了额外的光吸收通道,增加了光电导。与此同时,zigzag边界态的有效宽度可以通过入射光波长和石墨烯费米能级进行有效调控,其局域因子高达1/188,高于衍射极限两个数量级。此外,实验表明等离激元在zigzag边界处具有比在armchair边界更长的弛豫时间。这一部分验证了等离激元可以作为一种光学探针去研究材料的拓扑结构和电子能带结构等。2.实现了石墨烯等离激元安德森局域的实空间成像。随着石墨烯体系无序度的增大,等离激元由扩展态变为弱局域态,最终变为安德森局域态。实验表明,安德森局域可以增强光与物质的相互作用和光子的纳米局域,体局域因子高达10~7。基于标度理论和近场测量,我们首次得到了石墨烯等离激元的局域化长度、平均自由程和迁移率边。这一部分首次将无序度的概念引入极化激元学领域,也为其调控提供了一种新的自由度。3.实现了氮化硼双曲线声子极化激元的非干涉成像以及物理性质调控。数值模拟计算和实验表明,褶皱和金纳米结构可以激发声子极化激元并得到其非干涉的波前图像。通过比较叁种不同的激发机制,我们发现非干涉的声子极化激元具有更低的衰减系数(γ~0.028)。此外,我们还通过改变氮化硼所处的介电环境调控了声子极化激元的本征性质,包括波长、色散和群速度。这一部分通过避免干涉简化了近场光学成像的物理图像,有助于揭示极化激元的本质属性。同时,也为极化激元的调控提供了一种除背栅电极方法外的新思路。综上所述,近场光学成像技术的发展为多个领域带来了新的契机。本论文主要关注纳米光子学中几个重要研究方向的交叉领域,揭示其中新奇的光学现象和背后的物理机制。作者相信,近场光学与其它领域的结合会为我们打开通往新物理世界的大门。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院物理研究所)》期刊2017-11-01）
廖莎,白忠臣,郝礼才,秦水介[10]（2017）在《扫描近场光学显微镜测量量子点团簇超辐射》一文中研究指出用扫描近场光学显微镜的针尖照明模式对ZnSe量子点团簇进行精确定位测量,研究了量子点团簇的超辐射效应。在理论上根据Wannier激子超辐射模型阐述了量子点系统的超辐射发光机制;实验上用荧光光谱表征ZnSe量子点溶液的荧光性质,用扫描近场光学显微镜(SNOM)表征单个量子点团簇的超辐射光谱。结果表明,在Wannier激子超辐射模型中,量子点团簇辐射衰变率受到量子点团簇的大小和辐射光谱的共同影响,在实验上得出团簇的辐射衰变率随团簇尺寸的增加而增大,同时,不同尺寸的量子点团簇产生的辐射光谱也会对其产生影响,理论和实验的结合验证了激子超辐射的适用性。此研究结果可广泛用于生物传感器和光子器件等领域。(本文来源于《压电与声光》期刊2017年06期）
近场光学论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
银纳米线是替代常用铟锡氧化物(Indium Tin Oxide,ITO)制作透明导电电极的理想材料,但是,银纳米线之间的接触电阻降低了银纳米线网络的导电性,制约了银纳米线导电电极规模化应用。寻求有效降低接触电阻方法,提高银纳米线网络导电性成为当前的技术前沿和研究热点。本文针对提高银纳米线网络导电性的瓶颈问题,提出了一种基于近场光学的激光振镜扫描焊接方法,开展了银纳米线网络激光焊接实验和工艺参数优化研究。具体研究内容如下:(1)开展了银纳米线接触点激光焊接理论分析。基于激光与金属材料的相互作用,分析了激光与银纳米线在光学近场范围内的作用机理,探讨了银纳米线在激光作用下的近场增强效应原理及其产生条件,揭示了激光纳米焊接过程中近场光学增强效应的进程规律:第一阶段,具有一定功率的激光照射到银纳米线网络表面,在光学近场空间范围内,银纳米线接触点间隙产生局域场增强放大,产生热量;第二阶段,激光持续照射,局域场增强促使热量积累;第叁阶段,局域热积累使纳米间隙温度升高,熔化,焊接。进一步分析了激光纳米焊接的技术原理,为数值模拟和实验研究奠定理论基础。(2)基于时域有限差分法对银纳米线焊接模型进行了高斯入射光波长仿真,为开展具体实验研究提供理论依据。建立了银纳米线焊接的仿真模型,采用时域有限差分法模拟了1064nm、532nm、355nm高斯入射光与银纳米线相互作用的电场分布,研究不同入射光波长对近场增强效应的影响规律,验证了纳米焊接过程中产生场增强放大、熔化和焊接的变化过程与作用机理。研究表明:近场增强效应都发生了,近场增强效应随波长缩短而越加显着。对于本文研究对象——直径100nm的银纳米线(熔点873K)而言,355nm光激发的增强效应过于剧烈,易造成银纳米线结构损伤;1064nm光照射产生较弱的增强效应则难以保证得到良好焊接,相较之下,532nm光所激发增强效应明显,焊接效果也可得到较好保证,综合分析,优选了532nm波长入射光为实验研究过程所用光源。(3)开展了激光振镜扫描银纳米线网络焊接实验研究及工艺参数优化。为降低银纳米线接触电阻,提高电极导电性,采用532nm的纳秒激光和飞秒激光,进行了振镜扫描焊接实验,研究了激光功率和光照时间对焊接质量的影响规律。在保证有效焊接的前提下,以提升焊接质量和效率为目标,进行银纳米线网络焊接工艺参数(激光功率、光照时间)优化,并对焊后性能进行表征。研究表明:激光焊接后银纳米线接触电阻降低了50%,导电性有了很大的提高。基于银纳米线单点焊接的基础上,改进了实验室激光纳米焊接工艺,利用振镜扫描进行银纳米线网络焊接,设计和优化了适用于工业化激光银纳米线焊接的简化工艺。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
近场光学论文参考文献
[1].李晓萍,殷志斌,程肖玲,刘蓉,杭纬.近场光学用于激光解吸飞行时间质谱的亚微米级空间分辨成像[J].光谱学与光谱分析.2019
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