贵金属微纳阵列结构的激光驻波聚焦沉积方法研究

微纳光学中的一个重要研究内容是通过改变表面金属微观结构，调制表面等离激元与光的相互作用特性，并应用于新型光子器件。表面金属微观结构的制备方法通常有光刻、粒子束刻蚀及一些自组织生长方法。本项目提出在光敏性贵金属盐溶液中应用光化学还原、激光驻波聚焦两步一体沉积法，在衬底表面实现沉积金、银等贵金属二维微纳阵列结构，深入研究二维贵金属微纳阵列结构的激光聚焦化学还原沉积原理、沉积过程及沉积机制等物理问题；进而利用近场光学扫描显微、紫外-可见光吸收谱等实验手段研究二维贵金属微纳阵列结构表面等离激元共振导致的光增强吸收效应及其应用。

微纳光学中的一个重要研究内容是通过改变表面金属微观结构，调制表面等离激元与光物相互作用特性，并应用于新型光子器件。表面金属微观结构的制备方法通常有光刻、粒子束刻蚀及一些自组织生长方法。本项目提出在光敏性贵金属盐溶液中应用光化学还原、激光驻波聚焦两步一体沉积法，在衬底表面实现沉积金、银等贵金属二维微纳阵列结构，深入研究了二维贵金属微纳阵列结构的激光聚焦化学还原沉积原理、沉积过程及沉积机制等物理问题。进而，研究了二维贵金属微纳阵列结构表面等离激元共振导致的光增强吸收效应及其应用。. 完成了贵金属微纳阵列结构的光化学激光驻波两步一体沉积法沉积机制、沉积原理研究，推演得到了溶液中贵金属纳米颗粒的二维正交激光驻波力场理论，完成了二维激光驻波聚焦沉积过程理论仿真，得到了不同相位差入射波构成的正交激光驻波光力场，并应用激光驻波力场对贵金属纳米颗粒作用，聚焦沉积形成不同形态的微纳阵列结构。完成了银纳米颗粒的一维激光驻波聚焦沉积实验，得到了一种简便易行的银纳米颗粒网状结构和一维定向线状阵列结构的沉积制备方法。在溶液中，应用二维正交激光驻波力场对共振极化的贵金属纳米颗粒作用实现二维微纳阵列结构的沉积更具有重要的科学意义和实用价值。在贵金属微纳阵列结构制备基础上，完成了贵金属微纳阵列结构受限体系的表面等离激元振荡导致的局域电磁场增强效应的研究。这些微纳光学初步研究结果可为继续深入开展光与微纳结构相互作用的研究奠定了基础。