- 标题
- 摘要
- 关键词
- 实验方案
- 产品
-
准分子激光诱导玻璃中等离子体纳米颗粒的空间分辨形成与植入
摘要： 金属纳米粒子是等离子体应用的重要构建单元。本研究通过193纳米纳秒准分子激光辐照，在稳定玻璃基质中实现了这些纳米粒子的空间定向排列。研究探讨了两种方法：(1) 激光诱导预掺杂在玻璃中的掺杂材料形成粒子；(2) 通过辐照预涂覆在玻璃表面的材料实现粒子形成与注入。采用方法一在Ag+掺杂玻璃内形成银纳米粒子，采用方法二通过金涂层玻璃辐照注入金纳米粒子。后一种情况下，仅需少量激光脉冲即可使原始金膜分解为粒子并嵌入软化的玻璃基质中。通过相位掩模产生的干涉光束图案辐照样品，两种方法均获得了微米级空间分辨率（周期为2微米的周期性排列）。纳米粒子的等离子体吸收导致辐照线与非辐照线之间的光学密度对比度高达0.6。
关键词： 干涉图样、激光植入、等离子体纳米粒子
更新于2025-11-21 11:18:25
-
新型吩噻嗪功能材料用于染料敏化太阳能电池（DSSC）的近红外表面增强拉曼光谱（NIR-SERS）研究
摘要： 近红外表面增强拉曼光谱（NIR-SERS）用于研究六种含罗丹明、1,3-茚满二酮和氰基乙酸三种不同官能团的新型吩噻嗪-部花青染料与等离子体纳米材料的相互作用，以判断等离子体纳米颗粒的引入能否提高格雷策尔型太阳能电池的效率。研究采用球形和棒状金纳米结构在溶液状态下进行。使用KCl诱导聚集的球形金纳米颗粒形成SERS热点时，结果显示含罗丹明官能团的吩噻嗪染料检测限低至0.1 mmol L?1（因形成Au–S键），而含氰基乙酸官能团的染料在水相分散体系中形成H-聚集体，检测限为3 mmol L?1。金纳米棒测得的SERS结果趋势相似但检测限更低，这是由于强结合表面活性剂的屏蔽效应所致。额外荧光研究表明纳米结构的引入会导致荧光猝灭。总体结论认为：由于与等离子体纳米颗粒的强相互作用，向含罗丹明和1,3-茚满二酮官能团的吩噻嗪部花青染料中添加金纳米颗?？商嵘湓诟窭撞叨吞裟艿绯刂械男阅堋?
关键词： 表面增强拉曼光谱、等离子体纳米粒子、染料敏化太阳能电池、吩噻嗪-部花青染料、近红外
更新于2025-11-14 15:16:37
-
含银纳米结构异质聚合物层的光学响应
摘要： 本研究聚焦于聚合物基体中嵌入银纳米结构的光学特性研究。假设在聚合物薄膜中引入银纳米结构可形成具有可调光学特性的薄膜层。我们对含有不同形状（如纳米球和纳米棱柱）及尺寸的纳米颗粒掺杂薄膜层进行了光学表征。这些纳米颗粒是通过室温水相简单化学合成法制备的。不同胶体溶液的等离子体共振峰波长范围为390至1300纳米。选择非吸收性透明聚合物基质聚乙烯吡咯烷酮（PVP），因其具有适宜的光学和化学特性。薄膜层的光学研究包括分光光度法和光谱椭偏仪测量，这些方法能提供材料的反射、透射、吸收特性以及复光学常数n和k的数据。通过有限时域差分法模拟薄膜层中纳米颗粒的相互作用，或可视化纳米颗粒表面及其周围的电场增强效应，从而完善光学表征。我们提出了一种简易分析方法，用于获取聚合物基质中纳米球和纳米棱柱的复折射率。
关键词： 纳米球、薄膜层、等离子体纳米粒子、纳米棱镜、光谱椭偏仪
更新于2025-09-23 15:22:29
-
基于双面混合双金属纳米光栅的薄膜非晶硅太阳能电池高效宽带光吸收
摘要： 薄膜太阳能电池（TFSCs）因厚度较小导致光吸收能力差，这限制了其大部分实际应用。等离子体纳米颗粒产生的表面等离激元为以低成本、可扩展的方式对TFSCs进行光学调控提供了机遇。在此，我们开展了一项系统模拟研究，通过引入双面等离子体双金属（铝-铜）纳米光栅来提高非晶硅（a-Si）的吸收效率。上排光栅与减反射涂层共同作用，以最小化反射损耗并增强有源层对低波长可见光谱的吸收。下排光栅则负责增加有源层对长波长光子的吸收。通过这种方式，原本在长波长区域吸光能力差的a-Si如今能够吸收670 - 1060 nm的宽带光，平均模拟吸收率超过70%，模拟光电流密度也分别提高到22.30 mA·cm?2。此外，模拟结果表明，所提出的结构还展现出许多其他优异特性，如小入射角不敏感性、可调谐性以及显著的结构参数耐受性。这种设计理念具有很强的通用性，可推广到其他薄膜太阳能电池中。
关键词： 非晶硅、薄膜太阳能电池、等离子体纳米粒子、双金属纳米光栅、光吸收
更新于2025-09-23 15:21:01
-
具有可控光学特性的等离子体纳米粒子
摘要： 通过脉冲激光沉积法，在c面蓝宝石和p面二氧化硅衬底上合成了金银等离激元纳米颗粒。研究表明，调节生长原位金银薄膜的厚度可制备出不同尺寸与密度的等离激元纳米颗粒，从而实现表面等离激元共振频率在宽光谱范围内的重调谐。
关键词： 光学特性、等离子体纳米粒子、脉冲激光沉积、表面等离子体共振
更新于2025-09-23 15:21:01
-
半导体金属氧化物光子晶体等离子体光催化剂
摘要： 等离子体光催化技术显著推动了可见光照射下光催化效率的提升。然而，可见光响应性差的光催化材料及较低的光催化效率仍是主要挑战。由金属与半导体共同具备光敏特性的等离子体金属-半导体异质结构，在光捕获催化领域展现出应用前景——二者均可吸收太阳光。通过将催化剂设计为光子晶体结构，可进一步提高光子捕获效率。本研究报道了采用金纳米粒子功能化反蛋白石（IO）光子晶体制备光子晶体等离子体光催化剂材料的方法。以可见光响应半导体（V2O5）制备的催化剂在绿光激发（λ=532 nm）下的反应速率较无光照条件提升超过一个数量级。Au-V2O5 IO的优异性能源于电子带隙、局域表面等离子体共振与入射光源的光谱重叠效应。对于Au-TiO2催化剂，尽管在λ=532 nm处存在LSPR与激发源的耦合，但其增强光催化活性的效果不如宽带可见光照射条件，这归因于光子带隙提升了可见光波段的光子吸收效率，以及利用光子晶体中的慢光效应增强光子吸收，从而形成这种协同型光催化剂。
关键词： 光子晶体、硝基酚还原、催化剂、等离子体纳米粒子、光催化
更新于2025-09-23 15:21:01
-
利用等离子体纳米粒子调控硒化铟的光学吸收
摘要： 在这项工作中，我们提出在硒化铟基光电器件中使用周期性金纳米粒子（NPs）来调控硒化铟的光学吸收。电磁模拟表明，通过调节等离子体共振可以操控硒化铟的光学吸收。我们系统分析了纳米粒子尺寸、周期、氧化硅厚度以及绝缘间隔层对等离子体共振的影响。通过对纳米结构进行系统优化，在可见光谱范围内实现了高吸收增强效果。
关键词： 光电器件、硒化铟、光学吸收、等离子体纳米粒子、等离子体共振
更新于2025-09-23 15:21:01
-
等离子体激元钙钛矿太阳能电池的最新进展
摘要： 钙钛矿太阳能电池（PSCs）作为下一代光伏技术的潜力候选者近期崭露头角，其光电转换效率已达到25.2%。在推进太阳能电池技术的诸多方法中，应用具有等离子体效应的纳米颗粒是管理光子与载流子的替代方案。复杂金属纳米结构界面或表面的表面等离子体能与电磁辐射相互作用，通过调控金属纳米结构的形貌、尺寸及介电环境可特异性调节表面等离子体特性。因此在太阳能电池中引入金属纳米结构被报道为提升能量转换效率（主要针对半透明太阳能电池）的可行策略——这种搭载等离子体结构的钙钛矿电池能在保持高光吸收率的同时实现更薄的吸光层厚度而不影响性能。本综述阐述了等离子体纳米结构对电子传输材料、钙钛矿吸光层、空穴传输材料的影响，以及介质有效折射率增强带来的光伏性能提升。除系统分析等离子体纳米结构的基础原理并综述相关研究外，还概述了当前将这些等离子体结构引入半透明太阳能电池的研究进展。
关键词： 钙钛矿太阳能电池、半透明器件、等离子体纳米粒子
更新于2025-09-23 15:21:01
-
利用聚合物接枝技术控制等离子体纳米颗粒的形状
摘要： 无基质聚合物接枝纳米颗粒（NPs）是单组分聚合物纳米复合材料（PNCs），可抑制传统PNCs中常见的严重团聚现象。对于给定粒子核，通过调节聚合物分子量及其接枝密度可控制接枝纳米颗粒的尺寸与形貌。然而单组分PNCs的均匀程度取决于接枝链分子量、接枝密度以及接枝NP的形貌。采用超稀溶液中表面等离子体共振增强的动态光散射技术（可同时获取平动与转动输运系数），结合紫外-可见消光光谱，能够检测非球形偏差。本研究发现聚异丁烯接枝银纳米颗粒显著偏离球形，其模型为长椭球体。这种由非均匀接枝导致的NP非球面性，会影响固态等离子体PNCs的结构与性能。因此，在形成单组分PNCs之前，表征这种行为是至关重要的步骤。
关键词： 形状控制、聚合物接枝、动态光散射、紫外-可见消光光谱、等离子体纳米粒子
更新于2025-09-23 15:21:01
-
基于等离激元纳米粒子的光学分析在均相溶液及单纳米粒子水平上的最新进展
摘要： 具有特殊局域表面等离子体共振（LSPR）特性的等离子体纳米粒子已广泛应用于多种目标物的光学传感。结合单纳米粒子成像技术，可获取反应和生物过程的动态信息，从而深入理解其原理并设计优异的纳米材料。本综述总结了近期基于等离子体纳米粒子在均相溶液和单纳米粒子水平上对不同分析物的光学检测方法。首先简要介绍LSPR原理，随后列举采用不同传感机制和策略的比色法与荧光法均相检测实例。单等离子体纳米粒子分析从化学反应可视化和生物过程理解两方面进行总结，并介绍这些体系的基本传感机制与性能。最后，本文重点讨论了基于等离子体纳米粒子的光学分析系统面临的挑战与发展趋势。
关键词： 等离子体纳米粒子、单纳米粒子水平、荧光测定法、化学反应、局域表面等离子体共振（LSPR）、光学分析、均相溶液、比色测定法、生物过程
更新于2025-09-23 15:21:01