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研究生： 楊舒淳
Yang, Shu-Chun
論文名稱： 耦合金奈米粒子結構之奈米電漿光子學研究
Research on Nanoplasmonics via Coupled Gold Nanocrystal Structures
指導教授： 果尚志
Gwo, Shangjr
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 理學院 - 物理學系
Department of Physics
論文出版年： 2009
畢業學年度： 97
語文別： 中文
論文頁數： 60
中文關鍵詞： 表面電漿子 、奈米粒子 、奈米對 、散射光譜
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    • 金屬奈米粒子在光波照射下，會產生感應電荷，此感應電荷的行為可用偶極矩(dipole)來表示，且當兩顆金奈米粒子夠近的話，使得近場增強型電場區域互相重疊時，將會出現電漿子耦合（plasmon coupling）現象，本論文主要探討金奈米對表面電漿子耦合振盪的現象。

    在本篇論文中，我在ITO基板上吸附八面體金奈米粒子，並利用電子顯微鏡中之奈米操控手臂調控八面體金奈米粒子對距離來觀察電漿子耦合現象，我們調控六對八面體奈米金粒子之距離分別為125 nm，105 nm，85 nm，65 nm，45 nm，25 nm。我們將奈米對樣品放置在稜鏡上，白光經由稜鏡在樣品表面產生全反射，產生消散波激發金奈米對產生表面電漿子散射，可以達到激發表面電漿子的條件。

    我們量測金奈米對耦合現象時發現，由於入射光TM場在表面產生全反射時會有能量不連續的情形，因此TM場為主要激發耦合表面電漿子。因此當入射光方向平行金奈米對長軸時，其表面電漿子散射峰值為會隨著奈米對間距減少，而產生紅移現象，TM場會感應奈米對表面電漿子電荷方向為垂直奈米對長軸的方向並為反相態(out of phase state)。當入射光方向垂直金奈米對長軸時，其表面電漿子散射峰值為會隨著奈米對間距減少，而產生藍移現象，TM場會感應奈米對表面電漿子電荷方向為垂直奈米對長軸的方向並為同相態(in phase state)。

    摘要 第一章 序論 ---------------------------------------------------------------- 1 第二章 文獻回顧與實驗原理------------------------------------------ ---- 2 2.1 文獻回顧與探討 -------------------------------------------------------------------------2 2.1.1 模擬奈米粒子對理論之文獻探討----------------------------------------------2 2.1.2量測金奈米對陣列穿透光譜文獻回顧---------------------------------------- 5 2.1.3文獻回顧討論---------------------------------------------------------------------- 7 2.3 金屬粒子的表面電漿子模式------------------------------ -----------------------------9 第三章 樣品製備與實驗儀器架設 -------------------------------------- 13 3.1 樣品製備------------------------------------------------------------------------------- 13 3.2 實驗儀器架設------------------------------------------------------------ 15 第四章 實驗結果與分析 -------------------------------------------------- 17 4.1 入射光方向平行兩顆金奈米對------------------------------------------------------- 17 4.1.1入射光方向平行單一顆金奈米粒子長軸之散射光譜--------------------- 17 4.1.2 入射光方向平行兩顆金奈米對之平行奈米對散射光譜----------------- 21 4.1.3入射光方向平行兩顆金奈米對之垂直奈米對散射光--------------------- 23 4.1 入射光方向平行兩顆金奈米對------------------------------------------------------- 33 4.1.1入射光方向平行單一顆金奈米粒子長軸之散射光譜--------------------- 33 4.1.2 入射光方向平行兩顆金奈米對之平行奈米對散射光譜----------------- 36 4.1.3入射光方向平行兩顆金奈米對之垂直奈米對散射光--------------------- 38 第五章 實驗結果整理分析與探討----------------------------------------- 44 5.1單一顆奈米對量測實驗結果分析------------------------------------------------------44 5.2 入射TM波與TE波量測單一顆奈米對實驗結果分析----------------------------45 5.3入射光方向平行金奈米對之實驗結果分析------------------------------------------47 5.4入射光方向垂直金奈米對之實驗結果分析------------------------------------------51 5.5實驗結果總結分析與文獻探討--------------------------------------------------------- 55 第六章 結論 ----------------------------------------------------------------- 59 參考文獻 ----------------------------------------------------------------------- 60

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