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二维正弦形银纳米光栅展现出偏振无关的表面增强拉曼光谱，及其与金纳米球胶体表面等离子体激元和局域表面等离子体的耦合
摘要： 本文提出了一种基于二维正弦银纳米光栅的可重复表面增强拉曼散射（SERS）基底。该大面积SERS基底可通过无掩模激光干涉光刻技术轻松制备。通过时域有限差分法推导并辅以SERS检测实验验证了二维正弦银纳米光栅潜在的偏振无关SERS性能。研究构建了二维正弦银纳米光栅与金纳米球胶体耦合的双增强拉曼散射（DERS）基底，在最优条件下其SERS增强因子可达10个数量级。实验证实该DERS基底具有额外SERS效应。后续工作将把该DERS基底集成于微流控传感器中，用于空气中痕量爆炸物等水溶性气相或气载物质的原位、实时、连续监测。
关键词： 表面等离子体激元、表面增强拉曼散射、局域表面等离子体、二维正弦纳米光栅、偏振无关
更新于2025-09-10 09:29:36
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基底对LSP耦合波长和强度的影响
摘要： 采用三种典型结构——基底上的半球/球形纳米颗粒/纳米颗粒二聚体以及半埋入基底的球形纳米颗粒/纳米颗粒二聚体进行FDTD模拟，从理论上探讨金属纳米颗粒/纳米颗粒二聚体邻近基底时基底对局域表面等离子体（LSP）耦合的影响。模拟结果表明：不同结构中LSP耦合波长与基底折射率的依赖关系各不相同，这源于LSP极化场分布的差异；当光从不同方向入射时，LSP耦合强度也存在差异，且散射峰强度比取决于金属纳米颗?；蚰擅卓帕６厶宓奈恢?。这些现象可通过空气-基底界面调制的局部驱动电场强度差异来解释。
关键词： 共振波长，电介质界面，局域表面等离子体，耦合强度
更新于2025-09-09 09:28:46
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银包覆三维中空纳米柱的非线性发射
摘要： 高纵横比金属纳米结构因其显著的红外共振特性（可用于增强振动光谱技术）而成为过去多项研究的主题。在本研究中，我们探究了垂直中空银纳米柱单体及紧密堆积阵列在超快激光脉冲激发下的非线性光学响应。特别值得注意的是，通过分析其非线性发射光谱，可观察到强烈的双光子光致发光（TPPL）信号以及清晰明显的二次谐波产生（SHG）特征。鉴于其相对较低的背景噪声，这种显著的非线性发射可作为表面吸附或流经纳米柱的待测物的局部探测手段。因此，这类纳米结构有望成为多功能非线性光子学与传感器件中的理想构建单元。
关键词： 双光子光致发光、银纳米柱、局域表面等离子体、三维纳米加工、二次谐波产生
更新于2025-09-09 09:28:46
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贵金属/石墨烯异质结构中由局域表面等离子体共振激活的异常K点声子
摘要： 金属/石墨烯界面一直是电荷屏蔽、电荷转移、接触电阻及太阳能电池领域的重要研究课题之一。通过拉曼光谱测量缺陷诱导的D峰及其二阶模2D峰（一种简单无损的方法），可以推断金属/石墨烯的化学键形成情况。然而，对于沉积了贵金属（银、金和铜）的石墨烯而言，位于约1350 cm-1的声子模（通常被认为是缺陷诱导的D峰）颇具研究价值。我们在非反应性贵金属/石墨烯异质结构中观察到了异常的K点声子。约1350 cm-1的中频模与G峰（约1590 cm-1）的强度比随激发激光波长呈现非线性但共振的行为，更重要的是，该声子频率-激光能量色散约为10-17 cm-1/eV，远小于常规范围。这些在K点附近非零声子波矢（q ≠ 0）处的石墨烯声子模是由局域表面等离子体共振激活的，而非由金属/石墨烯化学键形成导致的缺陷引起。这一假设得到了针对贵金属和铬的密度泛函理论（DFT）计算以及实测接触电阻的支持。
关键词： K点声子、拉曼光谱、石墨烯、局域表面等离子体、贵金属
更新于2025-09-09 09:28:46
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嵌入半导体基体中的金属纳米粒子的表面等离子体共振：激子-等离子体耦合
摘要： 我们研究了金属纳米粒子（NP）中局域表面等离激元与嵌入该NP的半导体基质中激子或弱相互作用电子-空穴对之间的电磁耦合效应。推导了受此耦合重整化的NP极化率表达式，并分析了两种符合法诺型共振条件的情形：(i) 与NP表面等离激元共振（SPR）重叠的窄带束缚激子跃迁；(ii) SPR与半导体中电子-空穴跃迁形成的抛物线型吸收带重叠。两种情形下吸收带线型均呈现强非洛伦兹特性，其中情形(i)类似于典型法诺谱。但对于嵌入CuO薄膜的金纳米粒子所发生的情形(ii)，其线型表现不同——采用本文推导的重整化极化率可实现对实验测量LSPR线型的极佳拟合。
关键词： 局域表面等离子体、纳米粒子、半导体、介电函数、复合材料、法诺共振、激子
更新于2025-09-04 15:30:14