超快等离激元动力学演化的表征与控制_宋晓伟[等]著_9787118121834

本书首先介绍了表面等离激元研究的背景和意义，综述了超快等离激元动力学演化的研究进展；然后描述了表面等离激元的产生及基本特性，并给出了超快等离激元动力学演化过程的理论解释，同时对纳米结构等离激元的控制做了理论分析；最后借助ITR－MPPEEM技术对纳米蝶形结构和石门结构中的超快等离激元动力学演化过程进行了近场成像表征。并且，研究了飞秒激光脉冲的偏振角度对蝶形纳米结构产生的等离激元场分布以及动力学演化的影响。

　超快等离激元由于具有亚波长局域、局域近场增强等独特的性质，使人们能够在飞秒时间、纳米空间尺度上操纵和控制光子，为实现全光集成，发展更小、更快和更高效的新型纳米光子学器件提供了一条有效的途径。它在光计算、光存储、光催化、纳米集成光子学、光学传感、生物标记、医学成像、太阳能电池以及表面增强拉曼光谱等领域有着重要的应用，因而受到物理学、材料科学、纳米科技等领域研究人员的极大关注。特别是近年来，随着超快激光技术的发展，使用超快激光照射纳米尺度金属结构所形成的超快等离激元不仅具有传统等离激元的亚波长空间尺度特性，同时还具有飞秒量级时间尺度特性，这使得在极小时间尺度揭示光与等离激元相互作用机制以及等离激元演化过程成为可能。而超快等离激元场动力学演化过程的直接表征与控制则是人们在此方面进一步深入研究的前提条件和必要技术支撑。
　　本书总结了目前在超快等离激元研究领域中前沿的研究成果和研究手段，基于纳米结构中超快等离激元的物理特性，着重对超快等离激元动力学演化的表征与控制进行了细致的阐述。具体安排如下。
　　□□章，对纳米结构产生的表面等离激元的研究进展进行了综述，介绍了等离激元在各个领域的应用概况，包括等离激元在太阳能电池、传感与生物医疗领域的应用，并对等离激元的实验表征方法以及超快等离激元动力学过程及其控制研究进展进行了介绍。
　　第□章，介绍了超快等离激元动力学演化的表征与控制所涉及的相关理论，包括等离激元激发的基本理论、等离激元的动力学过程、等离激元的控制以及光电子辐射过程。
　　第3章，对纳米结构中超快等离激元动力学过程进行了成像研究。本章系统研究了不同偏振方向飞秒激光作用蝶形纳米结构的超快等离激元动力学时间演化过程。此外，对p偏振态的飞秒激光作用纳米线的不同位置以及不同尺寸纳米线相对应位置的动力学时间演化过程进行了表征。
　　第4章，开展了金石门纳米结构中超快等离激元动力学过程的表征研究。本章系统研究了p偏振7 fs脉冲宽度的激光作用不同尺寸的金石门纳米结构产生超快等离激元的动力学时间演化过程，并模拟计算了宽光谱超快激光照射金石门纳米结构的等离激元场分布情况及其时间演化过程。
　　第5章，开展了纳米结构中超快等离激元的控制研究。本章系统研究了飞秒激光脉冲的偏振角度对金蝶形纳米结构产生等离激元场分布的影响，以及两束偏振方向相交的飞秒脉冲的时间□□（两束脉冲的相对位相）对金蝶形纳米结构产生等离激元场分布的影响。通过改变飞秒激光脉冲的相位在纳米空间、飞秒时间尺度上实现了对金蝶形纳米结构产生超快等离激元的控制。同时，使用FDTD方法计算了不同偏振角度下蝶形纳米结构等离激元的电场分布，进一步对两束相互正交的光场激发纳米结构的等离激元场分布进行了研究。
　　在本书编写过程中，参阅了许多相关资料，借鉴了很多专业学者的研究成果，对此，向他们表示由衷的感谢和敬意。感谢长春理工大学超快光学实验室林景全教授对本书编写的大力支持，同时，对于本书编写提供帮助的陶海岩等老师以及同学表示感谢。□后感谢家人对我工作的支持与理解。由于作者能力有限，难免有所疏漏，敬请各位读者批评指正。

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