研究目的
利用等离激元耦合控制金属纳米结构中等离激元退相位时间,以实现更强的近场增强。
研究成果
该研究成功证明近场增强效应取决于等离子体去相位时间,而通过堆叠纳米结构中的近场耦合可调控这一时间,使去相位时间延长三倍并实现更强增强效果,为等离激元器件设计提供了指导方针。
研究不足
制造具有精确控制的金属纳米结构可能具有挑战性;该研究仅限于特定材料和结构,潜在的优化可能涉及改变其他参数,如使用不同的金属或绝缘材料。
1:实验设计与方法选择:
研究采用电子束光刻和干法刻蚀技术制备堆叠纳米间隙金结构,通过FDTD模拟进行理论建模,并利用PEEM进行近场测量。
2:样品选择与数据来源:
样品制备于掺铌二氧化钛衬底上,具体尺寸与材料如文中所述。
3:实验设备与材料清单:
设备包括电子束光刻系统、干法刻蚀系统、FDTD Solutions软件、带能量分析器的PEEM、飞秒激光系统及各类透镜光学元件;材料包含金、氧化铝、铬和掺铌二氧化钛。
4:实验流程与操作步骤:
制备过程涉及镀膜、电子束光刻图案化、刻蚀及掩模去除;PEEM测量采用飞秒激光激发并进行时间分辨分析。
5:数据分析方法:
通过FDTD模拟、洛伦兹模型光谱拟合及傅里叶变换时域分析处理数据。
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获取完整内容-
Electron Beam Lithography System
Used for fabricating nanostructures by patterning.
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Dry Etching System
Used for etching processes in nanostructure fabrication.
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FDTD Solutions Software
Lumerical Inc.
Used for finite-difference time-domain simulations to model optical properties.
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Photoemission Electron Microscope
Elmitec GmbH
Used for near-field imaging and time-resolved measurements of plasmon dynamics.
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Femtosecond Laser System
Ti:sapphire
Used as an excitation source for PEEM measurements, providing ultrashort pulses.
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Atomic Layer Deposition System
Used for depositing alumina layers in the nanostructures.
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Sputtering System
Used for depositing gold layers.
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Scanning Electron Microscope
Used for imaging the fabricated nanostructures.
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