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研究生: 陳建華
Chen, Jian-Hua
論文名稱: 銀長方奈米柱體之表面電漿子特性分析研究
Surface Plasmon Properties of Silver Rectangular NanoCuboid
指導教授: 藍永強
Lan, Yung-Chiang
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 理學院 - 光電科學與工程學系
Department of Photonics
論文出版年: 2013
畢業學年度: 101
語文別: 中文
論文頁數: 71
中文關鍵詞: 侷域性表面電漿子銀奈米長方體
外文關鍵詞: Localized surface plasmon resonance, Silver rectangular nanoCuboid
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  • 本篇論文是利用有限時域差分法(FDTD)開發的軟體MEEP 來模擬銀
    奈米長方柱體。以水平或垂疊排列在玻璃基版上的表面電漿子之研究,研
    究其吸收光譜分析、能量場圖、以及電荷分布。
    基本的棒狀分成兩種,第一種是長方體,第二種則是將長方體以長度
    較長的方向分成三等份,並取左右兩側兩等份空下中間做為第二種棒狀。
    根據棒狀的排列不同有不同的結果,而排列的方法分成兩種,第一種是把
    棒狀水平排列,另一種是重疊排列。根據研究結果兩者在吸收光譜在可見
    光有顯著的訊號。觀測的重點在空氣對金屬的介面。能量場圖中有在特定
    頻率中對應不同結構的部分。而電荷分布有助我們分析模態。最後我們選
    擇其中一個結構中包含在第二種結構,並在空隙中放入水、甘油…等物質,
    這會使特徵頻譜產生位移,電場能量分布與電荷分布也會改變,這可以成
    為優良生物檢測器。

    In this thesis, the Finite-Difference Time-Domain program MEEP is used in
    our simulation. We simulated characteristic of silver rectangular nanocuboid
    about absorption spectrum, electric-field energy density and charge density.
    The structure have two shapes, the first is a rectangular, second is remove
    one of third in middle of rectangular, both be set on glass substrate. And we
    have two methods to combine the two shapes, horizon with overlap.
    We observed interface air-silver. The specific frequency could be correspond
    specific structure in electric-field energy density, and we could used charge
    density to analyze specific modes.
    According to our research, we selected one of combination, and putted water,
    glycerin in been removed one of third in middle of rectangular in spacing. The
    spectrum had shift, and we can used this characteristic become good biological
    detection.

    口試合格證明 I 摘要 II Abstract III 誌謝 IV 目錄 V 圖目錄 VII 表目錄 XV 第一章 金屬表面電漿子 1 1-1.金屬表面電漿子簡介 1 1-2 金屬奈米的歷史與回顧 1 第二章有限時域差模擬方法 7 2-1 Maxwell’s 方程式 7 2-2 時域有限差分法的基本原理 9 2-3 Drude Mode 12 2-4 MEEP 軟體簡介 13 第三章銀長方奈米柱體基本結構 14 3-1 結構(A)的金屬棒 15 3-2 結構(B’)與結構 (B)的金屬棒 17 第四章棒狀奈米金屬體同一平面平行排列 21 4-1 平行排列的結構(A)銀奈米金屬棒 21 4-2 平行排列的結構(A)與結構(B)銀奈米金屬棒 25 4-4 平行排列的結構(A)銀奈米金屬棒討論 36 4-5 平行排列的結構(A)與結構(B)銀奈米金屬棒討論 38 第五章棒狀奈米金屬體重疊排列 39 5-1 重疊排列的結構(A)銀奈米金屬棒 39 5-2 重疊排列的結構(A)與結構(B)銀奈米金屬棒 44 5-3 重疊排列的結構(A)與結構(B)銀奈米金屬棒討論 58 5-4 含不同介電質之結構(K1)研究 59 第六章結論 66 附錄:結構(J)的各個表面電場能量圖與電荷分布圖 67 參考文獻 70

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