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基于等离子体的纳米材料合成及其在等离激元增强红外响应光电器件开发中的应用
摘要： 我们报道了一种基于等离子体的光电器件制备方法，通过将等离子体金纳米颗粒（Au NPs）与有机半导体基质集成，实现了具有等离子体增强红外灵敏度的器件。采用新型等离子体方法制备的等离子体聚合苯胺（PPA）-红荧烯混合物作为器件结构中的电荷传输半导体基质。在器件中添加Au NPs后，其光伏性能显著提升，开路电压（VOC）达到1.08 V。我们通过实验证明了Au NPs与PPA-红荧烯体系之间高效的等离子体诱导电荷转移，在Au的等离子体吸收带处使红外响应度提升了2200%。本研究展示了如何利用等离子体工艺制备等离子体纳米材料，以及合成适用于开发对电磁波谱红外区域响应的等离子体电荷生成器件的有机半导体材料。
关键词： 红外响应、等离子体工艺、光电器件、表面等离子体
更新于2025-09-10 09:29:36
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准确测定光学常数对纳米金属光捕获结构设计的重要性
摘要： 太阳能电池中常用金属（如作为电极、背面平面反射器或更复杂的纳米图案化光捕获结构）的光学常数可能因沉积方法、厚度及其他因素而变化，因此文献中记载并不一致。对于专门设计用于提升太阳能电池吸收率的纳米金属光捕获结构而言，模拟中所采用光学常数的选择会显著影响预测的增强效果及该结构的最优尺寸。光伏材料中导模耦合与金属中寄生吸收光子数量之间的权衡，使得光学常数的微小差异会导致量子效率和光生电流出现显著不同的结果。本研究记录了银、铝、金和钛的多种光学常数来源及其对等离子体品质因子的影响。通过优化一个测试结构（即在减薄砷化镓电池前表面设置金属纳米盘阵列），量化了选用不同光学常数来源对建模结果的影响。最后，我们基于光学常数定义了一个新的光谱积分性能指标——光谱吸收增强因子（SAEF），用于比较金属在光捕获结构中的预期性能。
关键词： RCWA（严格耦合波分析）、光捕获、金属光栅、表面等离子体、超薄太阳能电池
更新于2025-09-10 09:29:36
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化学、分子科学与化学工程参考?？?|| 发光光谱学在太阳能利用新材料中的应用
摘要： 我们这个时代最重要的问题之一是寻找新能源以及减少有机燃料污染的方法。太阳能可以为这一问题提供部分解决方案。如果将荧光太阳能聚光器（LSCs）应用于现有和现代建筑，就能解决一部分问题。接下来我将阐述LSCs的工作原理及提高其效率的途径。
关键词： 发光光谱学、太阳能、镧系元素、新材料、发光太阳能聚光器、表面等离子体
更新于2025-09-09 09:28:46
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用于水中铅离子检测的还原氧化石墨烯/磁赤铁矿纳米复合材料表面等离子体共振技术
摘要： 介绍了一种基于棱镜的表面等离子体共振（SPR）传感器，该传感器沉积有还原氧化石墨烯/磁赤铁矿，用于检测水中的铅离子（Pb2+）。所提出的SPR装置采用Kretschmann构型，将纳米复合双层传感器芯片安装在棱镜上。为进行保护，纳米复合活性层涂覆了1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)-碳二亚胺盐酸盐/N-羟基琥珀酰亚胺。当使用不同浓度的Pb2+静态水样测试传感器时，在共振角偏移0.184°的情况下实现了0.001 ppm的检测限。作为改进，将样品循环设计应用于该装置中，以提高样品与传感层之间的相互作用速率。这将检测限提高到了0.3 ppb。
关键词： 表面等离子体、石墨烯、光学传感与传感器
更新于2025-09-09 09:28:46
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用于模拟有效表面等离激元的半隐式FDTD TW格式
摘要： 提出了一种具有宽松稳定性条件的半隐式时域有限差分薄线（TW）方案，用于模拟波导超材料中的有效表面等离激元。该方案基于将Newmark-Beta方法引入到基于麦克斯韦方程沿导线轮廓路径积分的TW公式中。所得方案为磁隐式方案。通过研究带有小间隙扰动的平行板波导添加导线的情况，评估了该方案的稳定性、准确性和效率。
关键词： 纽马克-贝塔法、表面等离子体、半隐式时域有限差分法、细线方案、波导超材料
更新于2025-09-04 15:30:14
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二维材料表面等离激元诱导的共振粒子光学平衡
摘要： 研究了共振粒子（例如石墨烯）通过其表面等离激元与电流片之间的光机械相互作用。预测表明，在距电流片有限距离处可形成粒子的稳定平衡位置。对于高折射率介电粒子，这种平衡出现在接近米氏共振的有限频率范围内。因此，等离激元对共振的激发及其与电流片的耦合会产生强排斥作用，该作用与通常占主导地位的由倏逝尾场诱导的吸引力相抗衡。在波导结构外形成纯光学稳定的粒子平衡，可应用于粒子推进、分选以及需要粒子隔离的各种系统。
关键词： 共振粒子、粒子分选、表面等离子体、稳定平衡态、粒子推进、光机械相互作用、米氏共振
更新于2025-09-04 15:30:14
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金纳米星表面等离子体特性的理论研究
摘要： 随着纳米技术的快速发展，金属纳米结构的表面等离子体特性已成为研究热点。本文从理论上设计了一种多尖端金纳米星（GNSs）结构，并采用有限元法（FEM）对其表面等离子体特性进行模拟，该方法具有实用性和通用性。与传统球形和三角板状颗粒相比，结果表明GNSs的尖端结构具有更强的热点效应，从而产生更大的局域场增强特性。研究还探讨了GNSs的结构参数与其共振峰之间的关系，结果表明GNSs的共振峰强烈依赖于其尺寸、两个GNSs之间的间距、数量以及折射率。
关键词： 表面等离子体、有限元法、共振峰、金纳米星、局域场增强
更新于2025-09-04 15:30:14