研究目的
利用纳秒准分子激光辐照研究稳定玻璃基质中金属纳米粒子的空间有序排列及其等离激元应用。
研究成果
通过结构化准分子激光照射掺银玻璃和镀金玻璃，已获得周期低至1-2微米的玻璃中等离子体纳米颗粒周期性排列。受照与非受照线条间的等离子体吸收对比度显著，具有进一步优化的潜力。
研究不足
对于实现强局域注入且不发生再烧蚀或横向扩散的工艺窗口似乎相当狭窄。热效应与材料扩散可能会限制亚微米图案所能达到的对比度。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用193纳米的纳秒准分子激光照射，在玻璃中实现金属纳米粒子的空间定向排列。采用两种方法：一是通过预先掺入玻璃中的掺杂材料经激光诱导形成粒子；二是先在玻璃表面预镀材料，再通过激光辐照实现粒子形成与植入。
2：样本选择与数据来源：
使用厚度为1毫米的商业钠钙浮法玻璃载玻片。通过等温Ag-Na离子交换工艺将银离子引入玻璃网络。金植入实验则采用磁控溅射法在玻璃样品表面镀金。
3：实验设备与材料清单：
ArF准分子激光器（Lambda Physik LPX315）、紫外-可见-近红外显微镜光度计（卡尔蔡司MPM 100）、扫描电子显微镜（蔡司EVO MA10）、扫描透射电子显微镜（FEI Titan3 80-300）、溅射镀膜仪（EMITECH K550）。
4：5）、紫外-可见-近红外显微镜光度计（卡尔蔡司MPM 100）、扫描电子显微镜（蔡司EVO MA10）、扫描透射电子显微镜（FEI Titan3 80-300）、溅射镀膜仪（EMITECH K550）。 实验步骤与操作流程：
4. 实验步骤与操作流程：采用ArF准分子激光配合掩模投影装置进行空间分辨辐照，根据实验调整激光脉冲重复频率（掺银玻璃为10赫兹，镀金玻璃为1赫兹）。
5：数据分析方法：
利用紫外-可见-近红外显微镜、扫描电镜和扫描透射电镜研究辐照产生的改性效果，测定并定义所形成粒子产生线型图案的对比度。
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Scanning Transmission Electron Microscope
Titan3 80-300
FEI
Used for detailed imaging of cross-sections through the modified glass samples.
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UV-Vis-NIR microscope photometer
MPM 100
Carl Zeiss
Used to investigate the modifications in the glass samples, recording transmission spectra.
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Scanning Electron Microscope
EVO MA10
Zeiss
Used for imaging the surface of the modified glass samples.
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ArF excimer laser
LPX315
Lambda Physik
Used for spatially resolved irradiation of glass samples to form and implant plasmonic nanoparticles.
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Sputter coater
K550
EMITECH
Used to coat glass samples with gold for the implantation experiments.
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