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Au和Ag納米棒的SHG強度差異:偏振二次諧波掃描成像系統的實驗分析
更新時間:2025-05-30瀏覽:263次

在前面三期中,我們連續展現了華中科技大學韓俊波教授課題組在SHG上的出色工作,從本期開始,我們開始做一些基礎性的討論。

本期是第一期:Au和Ag納米棒的SHG強度差異有哪些?

1. SHG強度比較:

  •  Ag納米棒混合結構:在所有測試的納米棒混合結構中,Ag納米棒混合結構的SHG強度是最高的。這主要是因為銀(Ag)在可見光和近紅外區域具有非常強的表面等離子體共振(SPR)效應,能夠顯著增強局域電場,從而提高SHG的效率。

  • Au納米棒混合結構:Au納米棒混合結構的SHG強度相對較低。盡管金(Au)也具有較強的SPR效應,但其增強效果通常不如銀(Ag)顯著。因此,Au納米棒混合結構的SHG強度明顯低于Ag納米棒混合結構。

  • Au–Ag–Au納米棒混合結構:Au–Ag–Au納米棒混合結構的SHG強度介于Au和Ag納米棒混合結構之間。這種結構結合了Au和Ag的特性,雖然其SHG強度不如純Ag納米棒混合結構高,但仍然顯著高于純Au納米棒混合結構。這表明,通過合理設計納米結構,可以實現對SHG強度的有效調控。

2. 影響因素分析:

  • 表面等離子體共振(SPR):SPR效應是影響SHG強度的關鍵因素。Ag的SPR效應在可見光和近紅外區域非常強,能夠顯著增強局域電場,從而提高SHG的效率。相比之下,Au的SPR效應雖然也較強,但通常不如Ag顯著。

  • 納米結構設計:納米結構的設計對SHG強度也有重要影響。例如,Au–Ag–Au納米棒混合結構通過在Au和Ag之間引入界面模式,進一步增強了局域電場,從而提高了SHG強度。這種結構設計可以有效利用Au和Ag的協同效應,實現對SHG強度的優化。激發條件:激發光的波長、偏振狀態和入射角度等條件也會影響SHG強度。例如,p偏振激發通常能夠更有效地激發SPR模式,從而提高SHG強度。在本文中,作者通過調整激發光的偏振狀態和入射角度,優化了SHG信號的強度。

結論:

總體而言,Ag納米棒混合結構的SHG強度最高,Au納米棒混合結構的SHG強度*低,而Au–Ag–Au納米棒混合結構的SHG強度介于兩者之間。這種差異主要歸因于Ag和Au的SPR效應以及納米結構設計的不同。通過合理設計納米結構和優化激發條件,可以有效調控SHG強度,實現對非線性光學特性的優化。

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