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oe1(光电查) - 科学论文

26 条数据
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  • [IEEE 2019年传感器会议 - 加拿大魁北克省蒙特利尔（2019.10.27-2019.10.30）] 2019年IEEE传感器会议 - 基于表面等离子体共振的间隙波导光学传感应用中的功率耦合与模态分析

    摘要： 本研究展示了用于光学传感应用的间隙等离子体波导的模态分析与功率耦合分析。该结构由玻璃基底上间距小于100纳米的银（Ag）金属波导构成。在1550纳米波长下，针对不同数值孔径（NA）的光源进行了功率耦合分析。通过高数值孔径光束耦合至空气间隙，实现了4.8%至12.17%的光功率耦合效率。

    关键词： 间隙波导、等离子体、表面等离子体共振（SPR）、纳米天线、功率耦合

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 等离子体画家实现连续红绿蓝（RGB）色域的混色方法

    摘要： 长期以来，将色彩混合出卓越效果的能力一直是大师级画家的独门技艺。他们通过在调色板上精细调配不同比例的颜料，凭直觉就能调出任意色彩的平滑渐变。而通过表面结构图案化（而非色素颜料）实现这种平滑色彩变化，长期以来都是个难题。我们借鉴画家的手法，展示了光学超表面产生的色彩混合效果。我们提出了一种单层等离子体色像素，以及基于加法RGB色彩模型的纳米光子结构色混合方法。这些色像素由能产生鲜明原色的等离子体纳米棒阵列构成，只需调节平面几何参数就能独立控制色彩亮度而不影响色度。通过交错排列不同的纳米棒阵列，我们实现在单个像素上组合多达三种原色?；诖耍颐茄菔玖怂肴旌?，实现了等离子体RGB色域的连续覆盖，从而获得近乎无限色彩的调色板。利用这种多谐振色像素，我们在纳米尺度实现了具有超平滑色彩与亮度过渡的逼真彩色及单色图像打印。我们的色彩混合方法可应用于广泛的散射体设计与材料，有望用于多波长滤色片和动态逼真显示领域。

    关键词： 等离激元颜色、纳米光子学、等离激元晶格、彩色印刷、纳米天线、结构色

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 用于动态有机等离激元学的导电聚合物纳米天线

    摘要： 能够在纳米尺度上动态调控光场是纳米光学领域的终极目标之一?；诮鹗裟擅捉峁沟拇车壤胱犹寮际跛淠苁迪止舱窆?物质相互作用，但其可调谐性受限于固定的介电常数。因此，人们亟需具有可切换状态的材料及纳米尺度光-物质相互作用的动态调控方法。本研究证明，导电聚合物纳米盘可在近红外波段支持局域表面等离子体共振，并作为动态纳米光学天线发挥作用——其共振行为可通过化学氧化还原反应进行调控。这些等离子体源自聚(3,4-乙撑二氧噻吩:硫酸盐)(PEDOT:Sulf)聚合物网络中可移动的极化子电荷载流子。通过化学调节氧化还原态（该过程通过非挥发性改变可移动电荷载流子密度，使材料介电常数在等离子体态与介电态之间转换），我们实现了纳米天线光学响应的完全可逆切换。后续研究可探索不同导电聚合物与纳米结构，并开发其在动态超构光学、反射式显示器等领域的应用潜力。

    关键词： 等离子体激元学、纳米光学、导电聚合物、纳米天线、动态控制

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 可调谐纳米物体与金属化纳米探针在光谱学中的等离子体特性对比研究

    摘要： 为评估未来针尖增强光学光谱应用中基于针尖探针的光学效率，我们开发了一套实验装置：该装置将配备全内反射物镜的消色差倒置显微镜与原子力显微镜（AFM）头部相耦合。通过使用玻璃基底上单个纳米加工天线（金纳米盘/纳米锥）对该光谱工具进行了验证——这些天线作为基于局域表面等离子体的纳米谐振器。我们识别出光谱可调的横向电场与磁场等离子体共振峰，其结果与根据纳米天线几何尺寸进行的数值计算高度吻合。 针对当前广泛用于针尖增强（拉曼光谱）光学实验的一系列先进镀金AFM探针，我们研究了其散射光谱特性：这些光谱由尖端锐度或颗粒度决定的共振峰叠加在半无限金属层产生的宽谱非谐振天线辐射上构成。通过对比两类光学天线的等离子体响应，我们提出新一代针尖增强光学光谱探针方案——在非金属AFM针尖顶端设计单个等离子体纳米天线。数值模拟表明，此类针尖能实现材料、尺寸与几何形状依赖的光谱可调性，并具有预期的高增强因子。该特性可支持设计光谱可调的表面增强拉曼光谱基底，有望成为针尖增强拉曼光谱等针尖增强光学光谱实验中常用探针的可靠高效替代方案。

    关键词： 光学光谱学、等离子体激元学、针尖增强拉曼散射、纳米天线、原子力显微镜

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 单粒子光谱法测定氮化钛纳米颗粒的绝对散射截面：对等离子体纳米天线研究的启示

    摘要： 氮化钛（TiN）纳米结构因其表面等离子体诱导的光吸收效应，在光热应用领域展现出良好的应用前景。然而与贵金属纳米结构相比，目前对TiN纳米结构等离子体响应特性的深入分析仍较为有限。本研究通过结合透射电子显微镜（TEM）与单颗粒光谱技术，精确测定了单个TiN纳米立方体（NCs）的绝对散射截面。该方法的核心在于将TiN NCs置于超薄SiO2薄膜上，实现对同一纳米颗粒的结构分析与散射光谱测量。此外，通过采用金纳米球作为参照标准，我们定量比较了TiN NCs与金纳米球的散射光谱特征，并建立了散射截面绝对值随纳米立方体尺寸变化的函数关系。

    关键词： 氮化钛、纳米天线、散射、单粒子光谱学、等离子体

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 基于特征模分析的等离子体纳米天线优化

    摘要： 等离子体纳米天线通常采用受射频启发的严格参数优化流程进行设计，但这些方法缺乏恰当的物理洞察。本研究展示了一种基于特征模分析（CMA）的纳米天线系统化优化方法。我们选取复杂几何结构的裂环双线天线（SRA），并运用CMA技术进行优化。CMA能识别目标频率下结构的主导模式，并阐明这些模式与结构形状、尺寸及材料特性的关联机制?；贑MA的这些物理认知，本研究高效优化了SRA的形状、尺寸及材料参数，在目标工作频率下实现了超过700%的近场强度增强（NFIE）。这种基于CMA的优化方法可轻松适配多种纳米天线应用场景，有助于开发性能更优的纳米结构。

    关键词： 分裂环双线天线（SRA）、矩量法（MOM）、等离子体激元、纳米结构/纳米天线、近场强度增强（NFIE）、表面积分方程（SIE）、特征模分析（CMA）

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • [IEEE 2019年第20届固态传感器、执行器与微系统国际会议暨第33届欧洲传感器会议（TRANSDUCERS & EUROSENSORS XXXIII） - 德国柏林（2019年6月23日-27日）] 2019年第20届固态传感器、执行器与微系统国际会议暨第33届欧洲传感器会议（TRANSDUCERS & EUROSENSORS XXXIII） - 集成微流控的纳米等离子体增强宽带超灵敏中红外传感器阵列

    摘要： 本文展示了一种宽带超灵敏红外传感器，该传感器在氟化钙基底上集成了新型折叠金纳米天线传感阵列与微流控通道，首次实现了利用等离激元纳米天线的增强效应，对液体及溶液的宽带指纹区红外吸收进行连续监测。我们实现的宽带检测窗口比单纳米棒天线阵列大十倍以上，为实时指纹监测和各类分子识别开辟了道路。

    关键词： 宽带红外传感器阵列、动态光谱学、纳米天线、红外表面增强监测、等离子体

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 基于特征模理论分析石墨烯等离子体纳米天线的输入阻抗与效率

    摘要： 本信中利用特征模理论分析了基于石墨烯的等离子体纳米天线(GPNA)的输入阻抗和辐射效率。通过自然特征模的叠加，精确高效地获得了不同馈电位置下的总输入阻抗和辐射效率值。此外，还提供了模态输入阻抗和辐射效率，以便深入理解GPNA。本研究为分析GPNA提供了新视角，可轻松应用于其他具有复杂几何形状的有耗等离子体天线的设计和优化。

    关键词： 输入阻抗、纳米天线、特征模式（CM）、等离子体、石墨烯

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 混合等离子体光反应器作为可见光介导的杀菌剂

    摘要： 光催化化合物及配合物（如三(联吡啶)钌(II) [Ru(bpy)3]2+）作为光介导杀菌剂近期备受关注，有助于应对新型抗菌策略的需求。本研究证明，通过与等离子体纳米天线结合，可显著增强[Ru(bpy)3]2+的杀菌效能并调控其抗菌功能。我们报道了一种纳米复合材料设计：将[Ru(bpy)3]2+作为光催化剂、银纳米颗粒(Ag NP)核作为聚光纳米天线，整合至等离子体杂化光反应器中，实现可见光强效控制细菌灭活。该杂化光反应器平台通过自组装脂质膜实现功能——该膜包裹银纳米颗粒并负载光催化剂，在非共振光照条件下使纳米复合材料保持生物相容性。光照时，[Ru(bpy)3]2+金属-配体电荷转移带的等离子体增强光激发会形成具有氧化活性的复合物激发态，氧化纳米复合膜并提升其通透性。光氧化作用促使[Ru(bpy)3]2+、银离子及过氧化脂质释放至周围介质，协同发挥杀菌作用。实验数据显示：经1小时可见光照射后，该光反应器杀菌剂使革兰氏阳性节杆菌属(Arthrobacter sp.)菌落形成单位(CFU)降低7个数量级，革兰氏阴性大肠杆菌(E. coli)降低4个数量级。两种情况下光反应器的杀菌效果均超过3个对数减少值(LRV)标准，并且比游离银纳米颗?；騕Ru(bpy)3]2+的抗菌效果高出4个数量级以上。我们还通过概念验证研究实现了细菌薄膜的灭活。

    关键词： 抗生素、生物膜、控释、灭菌、光催化剂、抗菌、纳米天线

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • [2019年IEEE光子学会议(IPC) - 美国德克萨斯州圣安东尼奥(2019.9.29-2019.10.3)] 2019年IEEE光子学会议(IPC) - 基于光纤-等离子体混合探针的亚波长耦合增强与纳米聚焦技术

    摘要： 支持表面等离激元极化的金属纳米线可在纳米尺度上局域光场，用于近场成像。本文提出一种用于纳米尺度光局域的光子-等离激元探针。线偏振光纤模式非对称耦合至径向等离激元，在针尖顶端形成热点。

    关键词： 纳米天线、表面等离极化激元、光纤、近场显微镜、模式转换

    更新于2025-09-11 14:15:04