等离子体Ag/介孔黑TiO2空心球用于可见光催化制氢

以介孔黑二氧化钛空心球为模板,通过真空诱导辅助热还原方法在介孔黑TiO2空心球孔道及表面生长等离子体Ag纳米粒子,制备了等离子体Ag/介孔黑TiO2空心球可见光催化剂.用XRD、UV-Vis、SEM、TEM和XPS等多种表征手段对Ag/介孔黑TiO2空心球进行了详细的结构表征.结果表明,表面Ag粒子的存在显著提升了该复合材料的表面等离子体共振(SPR)效应,使得复合材料在可见光区的吸收增强,从而提高了太阳光的利用率;适量的Ag粒子有利于光生电荷迁移与分离.相比于介孔黑TiO2空心球,等离子体Ag/介孔黑TiO2空心球在模拟太阳光AM1.5G和可见光下的光催化产氢性能显著提升.     

甲基黄在银镜上表面增强拉曼散射研究

利用表面增强拉曼散射(SERS)技术,研究了甲基黄在银镜表面的SERS光谱,对其拉曼峰进行了指认,并得出了甲基黄在银镜表面的吸附方式.     

单分散纳米银溶胶的合成、表征及其性质研究

报道了一个简单的均匀的、单分散的50 nm银溶胶的合成方法,采用透射电子显微镜（TEM）观察了其形貌和尺寸,用紫外-可见（UV-Vis）手段对其进行了表征,以罗丹明6G（R6G）作为探针分子研究在银溶胶纳米粒子上的表面增强拉曼散射（SERS）性质,结果表明合成的银溶胶具有较强的表面增强拉曼散射效果.     

基于单模纤锥表面等离子体共振的折射率传感

利用ComingSMF-28(TM)制作了单模纤锥表面等离子体共振传感器,在1384～1614 nm波长范围内,采用波长调制方式对折射率为1.4480～1.4510的甘油水溶液进行了检测,分辨率在3×10-5RIU,这有利于进一步了解单模光纤表面等离子体共振传感器的性能以及在液体折射率检测方面的应用.     

CdSe量子点在金岛薄膜表面的荧光增强现象研究

通过水相合成的方法制备获得CdSe量子点,实验发现CdSe量子点在金岛薄膜表面的荧光比在玻璃表面荧光增强4倍,荧光寿命缩短一半左右。利用荧光光谱、透射电镜、原子力显微镜和荧光衰减等手段对荧光增强现象进行了分析表征。研究表明,CdSe量子点在金岛薄膜表面出现的荧光增强和寿命缩短现象,与等离子体效应导致的局域电磁场增强和固有辐射速率加快有关。     

银纳米团簇颗粒局域表面等离激元增强荧光

采用基于磁控等离子体团簇束流源的低能团簇束流沉积在石英衬底上制备了银纳米团簇颗粒,并测量了其透射光谱.将二氧化硅荧光纳米球分别分散在裸石英片和有银纳米团簇颗粒的石英片上,用波长为410 nm的激光激发,结果表明有银钠米团簇颗粒的荧光发射强度与没有银纳米团簇颗粒的荧光发射强度相比,增强倍数达5.3倍.最后,用Mie散射理论数值计算单个银纳米球颗粒在其表面等离激元共振位置处的电场强度分布,据此对实验结果进行了合理的解释.     

表面增强拉曼光谱技术研究进展

表面增强拉曼散射(SERS)技术是分析技术中广泛应用的一种光谱测试技术。SERS基底的制备是SERS研究中的重点和热点。本文对新型高活性SERS基底进行了综述。     

麻黄碱的TLG—SERS研究

将高效薄层色谱（ＴＬＣ）分离技术和表面增强拉曼散射技术（ＳＥＲＳ）相结合，分析了中成药麻黄汤冲剂麻黄碱光谱。研究表明，在ＴＬＣ原位约８μｇ样品中可获得麻黄碱分子主要的振动特性谱带，并阐述了样品分子在表面增强基底吸附特征，从而阐朝了ＴＬＣ－ＳＥＲＳ结合可对中成药主要化学成分进行高灵敏度的检测。     

光纤SPW传感器用于温度测试的研究

光纤SPW传感器通过表面等离子体波共振来工作.在SPW传感器表层存在一层电子气,当环境温度升高,电子气的浓度将会增加,且其本身的动能加大,这将导致电子气团的共振频率发生变化.通过实验建立了共振波长和环境温度的关系,并对误差进行了分析,从而进一步扩展了光纤SPW传感器的用途.     

样品衰减系数对SPR相位型传感器的影响

以折射率的虚部表征被测介质的光吸收特性,从理论上分析了样品衰减系数对表面等离子体共振(SPR)相位差曲线的影响,并进行实验验证.结果表明：针对透明介质优化设计的SPR结构用于测量吸收介质时,相位差曲线在共振角附近的变化率随样品衰减系数的增大而减小,导致SPR相位型传感器的灵敏度退化.改变金膜厚度可有效补偿这种灵敏度的衰退.     

冷等离子体中的Fokker-Planck方程

冷等离子体高的活性,可以引起多种化学反应或物理掺杂,对于低温下材料表面的改性有着较大优势.讨论了描写冷等离子体输运过程的Fokker-Planick方程,同时提出了目前FokkerPlanck方程描写存在的困难以及解决的可能途径.     

表面等离子体在波导-共振环微腔结构的传输特性

表面等离子体在波导与共振微腔结构器件传输中的特性,在光通信、光电信息、集成光学等领域有广泛的应用。本研究提出了一种等离子体波导与共振环微腔结构组成的设计方案,利用传输矩阵法和耦合模理论对该结构进行理论分析。通过模拟微环谐振腔的传输特性,得到不同波长下环腔结构的光场分布图及透射率谱线,发现了该结构存在滤波特性。进一步改变结构参数,发现改变耦合间距和波导宽度等参数对滤波特性均有影响,利用时域有限差分(FDTD)算法模拟场分布验证了本研究的理论设计。该设计结构紧凑、尺寸小巧,容易被集成到光学线路中,有潜力发展成为新一代纳米集成光路的基本元器件。     

等离子体改性聚合物表面动力学的动态接触角法研究

详细研究了有关高分子材料的动态接触角.对于未处理高分子材料,其前进接触角都大于后退接触角,有滞后现象主要是由于材料表面化学组成不均匀性引起的.经CF₄/CH₄等离子体处理后,使得前进接触角增大而后退接触角变化幅度较小,滞后程度增大是由于表面化学组成不均匀性增大引起的.聚合物薄膜经CF₄/CH₄等离子体处理在浸水过程中,表面动力学衰减常数随等离子体处理条件CF₄(%)的变化而变化,可将整个浓度区域分为三个区域,这是由于各区域内等离子体作用机制和改性聚合膜的性质不同而引起的.预先经CH₄等离子体处理的表面动力学衰减常数普遍小于未经CH₄等离子体前处理的表面动力学衰减常数,证实了高度交联的炭阻挡层可在一定程度上阻止表面动力学的运动.     

三层金属矩形狭缝阵列透射峰的分裂与合并

【目的】探究奇数层金属光栅的中间金属狭缝与边界金属狭缝几何参数不同时对透射谱产生的影响。【方法】先设计出三层矩形狭缝阵列，再采用有限元法对其光传输进行数值模拟研究。【结果】得到的透射谱中主要存在三个共振峰，短波长透射峰与表面等离子共振对应，而两个长波长透射峰与局域波导共振对应。当金属狭缝的几何参数发生改变时，会出现表面等离子共振峰劈裂的现象，由此可知，中间波长透射峰是FP-SPP耦合模。几何参数的改变会引起FP共振峰合并，从而导致入射到第三金属层表面和狭缝内部的电磁波减少，使电磁场分量的分布情况发生变化。【结论】通过调节几何参数来实现共振峰的分裂或合并，为通过调控几何参数来增加滤波器的带宽提供一定参考。     

声学超材料声场增强与传感应用技术

声学超材料是一种新型的声学介质,它通过设计结构来实现天然材料所不具备的物理特性,获得人们所期待的超出常规的声学属性。在声学应用中,超材料经常被设计出各种结构以实现声波调控的目的。由于具有结构灵活、设计性强和超出自然材料的优异性能等优点,声学超材料受到了广泛的关注,也成为声学领域的一个热门研究方向。本文针对声场增强型声学超材料,结合超材料声学传感技术的研究发展,介绍了几种具有代表性的研究成果,主要包括基于F-P共振型声场增强、Mie共振型声场增强的声学超表面和渐变型声场增强的声学超材料。简述了它们的基本原理和功能特点,并对声场增强型声学超材料的应用前景进行了展望。     

非对称金属纳米球壳的制备及光学性质研究

通过胶体球混合溶液界面自组装结合液面转移的方法制备单层聚苯乙烯(PS)胶体球阵列,以此为模板,采用离子束溅射沉积金膜,形成Au@PS的球壳结构,PS与二氯甲烷在不同的反应时间下,形成开口大小不同的非对称结构金属纳米球壳,其表面等离共振透射峰的位置随着开口大小的增加产生微弱的红移现象,透射强度随着开口大小变大而不断增强,该结构在生物传感、非线性光学及表面增强拉曼散射方面有潜在的应用.     

等离子体改聚合物表面动力学的动态接触角法研究

详细研究了有关高分子材料的动态接触角，对于未处理高分子材料，其前进接触角都大于后退接触角，有滞后现象主要是由于材料表面化学组成不均匀性引起的。经ＣＦ４／ＣＨ４等离子体处理后，使得前进接触角增大而后退接触角变化幅度较小，滞后程度增大是由于表现化学组成不均匀性增大引起的。     

应变梯度弹性固体表面效应对弹性波传播的影响

研究应变梯度固体表面效应对弹性波传播的影响,通过应变能密度推导出应变梯度固体中的平衡方程和界面条件,根据非传统界面条件推得弹性波反射和透射的振幅比,推导以能流密度表示的振幅比.用法向能量守恒验证了数值计算结果,根据数值计算结果,讨论了表面参数对弹性波反射和透射的影响.     

温度对正负离子表面活性剂及其复配体系表面活性的影响

本文应用张力法测定了正负离子表面活性剂及其复配体系在不同温度下的表面张力，研究了各种体系的表面性质与温度的关系，并计算了在不同温度下的标准自由能变化，对不同体系的变化规律作了讨论。     

外电场对PbTiO3纳米晶表面光电特性的影响

研究了１０００℃（１＃）和４５０℃（２＃）条件下烧结的ＰｂＴｉＯ３纳米晶，在外电场处理前后的表面光电特性。结果表明，外电场的处理对ＰｂＴｉＯ３纳米晶表面光电特性的影响具有明显的尺寸效应。经外电场处理后１＃ＰｂＴｉＯ３纳米晶表面光伏响应没有变化，２＃ＰｂＴｉＯ３纳米晶变化明显。