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核壳金属纳米粒子在杂化钙钛矿太阳能电池中的应用——等离子体光伏效应的多重通道
摘要： 我们分析了金属组件中等离子体通过活性光学介质改善太阳能电池效率的微观机制。重点阐释了与等离子体对电池内部电学特性影响相关的新发现光伏效应通道——该效应超越了先前已知的等离子体介导光子吸收机制。研究模型采用混合钙钛矿太阳能电池CH3NH3PbI3?αClα，在钙钛矿层底部Al2O3或TiO2多孔基底孔隙中填充核壳结构Au/SiO2纳米颗粒。实验表明，该方案分别将电池效率从10.7%提升至11.4%、从8.4%提升至9.5%，主要归因于等离子体降低了激子结合能。
关键词： 等离子体激元、钙钛矿太阳能电池、等离子体光效应、核壳纳米粒子、金属化电池
更新于2025-09-16 10:30:52
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碳化硅衬底上的金光栅：可见光与近红外区域高性能等离子体肖特基势垒光电探测器的模拟
摘要： 通过设计金属纳米结构，可在肖特基势垒光电探测器(PD)中实现等离激元增强的光吸收。本研究提出在钛(Ti)/碳化硅(SiC)基肖特基势垒上制备金(Au)光栅结构用于光电探测应用，并进一步展示了不同光栅参数及入射角度对吸收率的影响。该光栅结构可实现约85%的入射光吸收率，相较于传统(无金属光栅)结构具有显著更高的响应度值?；诟＠漳Ｐ图扑阆允荆?94.5 nm和1035 nm波长下，Au/Ti/6H-SiC肖特基势垒PD分别获得4.396 mA/W和2.496 mA/W的高无偏置响应度值。鉴于碳化硅的优异特性，本研究将为基于碳化硅平台的等离激元光电探测器开辟新机遇。
关键词： 等离子体激元、肖特基势垒、光电探测器、响应度、金光栅
更新于2025-09-16 10:30:52
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石墨烯覆盖的三明治纳米结构用于增强光吸收
摘要： 目前，石墨烯与金属纳米结构的结合正被探索用于实现强光-物质相互作用。本研究通过简单地在倾斜角沉积法制备的三明治纳米结构（银纳米颗粒-二氧化硅薄膜-银纳米颗粒）上单层涂覆石墨烯，实验研究了该复合纳米结构的光学特性。结果表明，石墨烯覆盖层可增强可见光范围内的光吸收。模拟结果显示，石墨烯与纳米颗粒等离激元之间的相互作用通过石墨烯的强局域电场提升了光吸收。此外，通过改变纳米颗粒尺寸和二氧化硅薄膜厚度调节等离激元共振，可以调控光-石墨烯相互作用。该制备工艺的简易性及等离激元共振的可调性，使得石墨烯包覆纳米结构在多个领域的应用前景广阔。
关键词： 等离子体激元、纳米粒子、光与物质相互作用、石墨烯
更新于2025-09-16 10:30:52
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利用等离子体金纳米粒子提高染料敏化TiO2太阳能电池的效率
摘要： 本工作聚焦于通过将二氧化钛（TiO?）与具有等离子体效应的金（Au）纳米颗粒混合来改性染料敏化太阳能电池（DSSCs）中的TiO?光阳极，旨在提升其性能。研究将不同浓度的Au纳米颗粒掺入TiO?，并在100 mW cm?2白光强度下测试其J-V特性以确定最佳浓度。采用商用钌基染料（N?）、含40 μL Au纳米颗粒的TiO?光阳极及液态电解质（碘锂盐Z-50）制备的DSSC，展现出17.52 mA cm?2的短路电流密度（Jsc）、0.62 V的开路电压（Voc）、0.64的填充因子（FF）以及6.97%的能量转换效率（η）。其中Jsc和η光伏参数分别实现了83%和68%的提升，该性能增强源于Au纳米颗粒的等离子体效应促进了光吸收与散射，从而产生更多光电流。
关键词： 等离子体激元、染料敏化太阳能电池、金纳米粒子
更新于2025-09-12 10:27:22
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紧凑型超高效宽带等离子体太赫兹场探测器
摘要： 太赫兹源与探测器已催生从医疗到通信的诸多新应用。然而大多数高效太赫兹探测方案依赖复杂自由空间光学系统，且通常需要高功率激光器作为本振源。本研究在硅光子平台上展示了一种光纤耦合的单片等离子体太赫兹场探测器，其探测带宽达2.5太赫兹，动态范围为65分贝。该方案通过太赫兹波与平均功率仅63纳瓦的光学探测脉冲进行非线性混频实现测量。其高效性源于将太赫兹场极端限制在10??(λ太赫兹/2)3的微小体积内，同时芯片集成的导波等离子体探测光束能在此体积内高效采样太赫兹信号。该方法实现了仅5微米的极短相互作用长度，既无需相位匹配，又展现出迄今最高的单位长度转换效率。
关键词： 等离子体激元、非线性混频、硅光子学、太赫兹、探测器
更新于2025-09-12 10:27:22
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具有强等离子体与发光特性的纳米二元硅-金体系湿法非热集成
摘要： 我们报道了一种二元硅-金纳米体系的湿法非热集成方法。不同于基于热处理的气固工艺，我们在化学湿环境中采用电荷交换/注入工艺。扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）成像及能谱分析（EDX）显示，除多种硅和金纳米结构外，还存在直径6至500纳米的零维金-硅核壳结构。光学与荧光光谱表明该胶体在可见光区呈现强红色发光和等离子体共振?；诿资侠砺鄣墓馍⑸浞治鲇牍庋Ч鄄饨峁恢?。我们从相对电子/空穴亲和能、肖特基势垒、金属-硅键强度以及组分材料界面处金属原子/团簇的表面扩散等角度，讨论了相关结果与工艺。以核壳结构实现纳米尺度金硅集成，赋予了等离子体光散射成像与荧光成像功能特性，这些特性可广泛应用于光学滤波器、传感、治疗与追踪以及癌症治疗等领域。
关键词： 等离子体激元、硅-金纳米系统、发光、米氏理论、核壳结构
更新于2025-09-12 10:27:22
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银纳米光栅对基于等离子体光电探测器中增强光吸收的影响
摘要： 近年来，研究人员对纳米级高速光电探测器的发展表现出广泛兴趣。当前光学通信系统需要这些具备光增强功能、同时兼具高增益和宽带宽的探测器。现有文献采用基于等离子体的金纳米光栅光电探测器以实现高响应度和小型化。然而由于黄金成本高昂，这些器件在其他金属中的应用仍有待探索。本研究设计了一种基于等离子体的银纳米光栅光电探测器，并分析了矩形、梯形、椭圆及抛物线锥形等不同形状结构。相比其他形状，在近红外区域采用矩形沟槽结构实现了73.96%的猝灭因子光吸收增强效果。
关键词： 表面等离子体（SPs）、吸收、纳米光栅、增强效应、等离子体激元、光电探测器、亚波长孔径、有限差分、时域（FDTD）模拟
更新于2025-09-12 10:27:22
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通过耦合单个等离激元纳米粒子增强等离激元-光子混合腔模式
摘要： 我们报道了一种垂直混合等离子体-光子腔的多体耦合行为，该腔体通过不同横向几何构型的等离子体纳米结构选择输出模式，为新型紧凑型光调制策略提供了可能。该混合腔采用法布里-珀罗构型，一端为SiO2/Si介质界面，另一端为独立的或耦合的金纳米球（AuNS）等离子体结构。AuNS作为光学天线将腔内驻波耦合到远场。通过两个AuNS的横向近场耦合可改变该混合天线的特性，从而实现不同模式输出的放大。组装后，AuNS的等离子体峰被光子腔离散化，形成与原始法布里-珀罗模式显著不同的混合模式。根据各AuNS纳米结构等离子体振荡产生的光谱包络，可选择不同的主模式。我们以单粒子分辨率记录了单体和二聚体的光学响应，并利用亚纳米网格时域有限差分（FDTD）模拟分析其与光子腔的相互作用，揭示了潜在的多体耦合机制。研究还展示了该混合微腔整合增益介质的潜力，有望应用于光子电路和近场光谱领域。
关键词： 光子学、混合腔、金纳米球、等离子体激元、光学调制
更新于2025-09-11 14:15:04
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一种基于VO2和弹光效应的超紧凑型等离子体调制器/开关
摘要： 本文设计了一种基于定向耦合器结构中金属-介质-金属波导的等离子体调制器，在通信波长下具有19.44 dB的调制深度、-2.55 dB的损耗、7.62的品质因数和2.5 μm的尺寸。主波导采用弹性光学材料作为介质，侧臂则使用氧化钒作为介质。施加电场时，侧臂用于关断而主波导用于导通。我们利用主波导中的弹性光学效应实现了调制、开关和滤波功能的主动器件。该器件可作光开关、滤波器和调制器使用，在滤波操作中实现了26.33的品质因数及0至5伏特电压下360 nm的调谐范围。通过改变多种器件参数进行优化，发现滤波用途时50的品质因数对应特定间隙尺寸。该等离子体调制器有望成为前沿芯片技术中完全集成化等离子体纳米电路的关键组件之一。
关键词： 电光、调制器、等离子体激元、二氧化钒、滤波器、开关
更新于2025-09-11 14:15:04
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2016年欧洲显微镜学大会：会议录 || 用于原位等离子体传感束流效应的阴极荧光技术
摘要： (38)(68)(87)(75)(82)(71)(82)(79)(88)(80)(76)(81)(72)(86)(70)(72)(81)(70)(72)(3)(73)(82)(85)(3)(76)(81)(3)(86)(76)(87)(88)(3)(83)(79)(68)(86)(80)(82)(81)(76)(70)(3)(86)(72)(81)(86)(76)(81)(74)(3)(82)(73)(3)(69)(72)(68)(80)(3)(72)(73)(73)(72)(70)(87)(86)(17)
关键词： 等离子体激元、效应、传感、光束、阴极发光、局域、表面
更新于2025-09-11 14:15:04