二维表面等离激元材料的光学性质开题报告
2020-04-15 16:37:10
1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）
，其中和分别为金属和电介质的介电常数。根据色散关系可知，表面等离极化激元的存在需要满足二个条件：一、界面一侧必须为负介电常数的材料，如金属；二、电磁频率应低于表面等离激元的本征频率（）。在此情况下，表面等离极化激元具有如下的特征：1) 表面等离极化激元与金属表面自由电子的集体激发有关，它是电磁波与金属表面自由电子振荡的耦合模。2) 表面等离极化激元能够沿着金属界面传播。3) 表面等离极化激元在界面的两侧按指数规律衰减，因而是消逝波。金属一侧的趋肤深度只有12nm。4) 只有tm波才能产生表面等离极化激元。
spp的激发需要同时满足能量和动量的守恒【4】。由于其色散关系位于光线的右侧，因而极化激元不能由入射光直接来激发。激发方法有很多，比如衰减全反射（atr）、光栅耦合法、亚波长结构（小孔、突起、针尖等）的衍射等等。在采用atr激发spp时，电磁波被耦合到金属表面传播，从而产生一个反射谷。spp的激发也会导致金属表面电磁场场的增强。这一效应能够被用来增强光与物质的相互作用。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告
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２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）： |
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本课题致力于研究双层穿孔表面等离激元材料的光学性质。揭示材料的反射、透射和吸收性能及其与材料结构参数的依赖关系，研究其中的共振模式及其对光传播的作用。特别是，利用表面等离激元模式、FP共振模式（包括亚波长FP共振）调控光学特性。另外，通过在双层材料的间隔层内引入亚波长金属纳米颗粒，实现LSP和SPP的耦合。由此可能产生新的有趣的光学效应 本课题主要借助于电磁场模拟软件进行理论研究。通过材料结构的设计、分析，对光学效应做出预期的估计。利用模拟软件计算材料的反射、透射和吸收性能，模拟电磁场的分布，揭示其中的激发模式。通过材料结构参数的优化，增强其中的物理效应。
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