Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Hiệu ứng SHG tăng cường nhờ plasmon bề mặt trên các cấu trúc nano kim loại

Mục đích chính của đề tài là nghiên cứu tổng quan về plasmon, tìm hiểu về cộng hưởng plasmon bề mặt và cơ chế tăng cường hiệu ứng SHG nhờ cộng hưởng plasmon trên các hạt nano kim loại và tại các giao diện, bề mặt. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Hiệu ứng SHG tăng cường nhờ plasmon bề mặt trên các cấu trúc nano kim loại ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN …………………….. DƯƠNG THỊ NGUYỆTHIỆU ỨNG SHG TĂNG CƯỜNG NHỜ PLASMON BỀ MẶT TRÊN CÁC CẤU TRÚC NANO KIM LOẠI Chuyên ngành: Quang học Mã số: 60.44.11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN THẾ BÌNH Đại học Quốc Gia Hà Nội Hà Nội – Năm 2011LuËn v¨n cao häc D¬ng ThÞ NguyÖt MỤC LỤCMỞ ĐẦU................................................................................................................................. 5CHƯƠNG 1:CƠ SỞ CỦA QUANG HỌC PHI TUYẾN.................................................... 71.1Phương trình Maxwell trong môi trường phi tuyến...........................................71.2 Các hiệu ứng quang phi tuyến..............................................................................81.3 Sự đối xứng trong quang phi tuyến .....................................................................91.4 Lý thuyÕt vÒ SHG ..................................................................................................101.4.1 SHG truyền qua..................................................................................................101.4.2 SHG bề mặt ........................................................................................................12CHƯƠNG 2: PLASMON.......................................................................................................142.1 Mô hình Drude về hằng số điện môi của khí e tự do .........................................142.2 Sù ph©n cùc plasmon t¹i c¸c giao diÖn ®iÖn m«i-kim lo¹i.................................152.2.1 Khái niệm plasmon bề mặt...................................................................................152.2.2.Lý thuyết về phân cực plasmon tại các giao diện điện môi -kim loại .................162.2.3 Sự kích thích plasmon bởi ánh sáng ....................................................................172.3 Plasmon bề mặt định xứ trong các hạt nano kim loại .......................................192.3.1 Cộng hưởng Plasmon bề mặt ...............................................................................192.3.2 Tính chất quang của các hạt nano kim loại..........................................................202.3.3 Cơ sở lí thuyết về plasmon bề mặt định xứ trong các hạt nano kim loạị.............242.4 Sự tăng cường trường định xứ quanh các cấu trúc nano kim loại.............. ....28CHƯƠNG 3: SHG TĂNG CƯỜNG TRÊN CÁC CẤU TRÚC NANO KIM LOẠI ....... 323.1 Hệ số siêu phân cực β (hyperpolarizability) .................................................. ....333.2 SHG từ các hạt nhỏ .......................................................................................... ....333.2.1 Các hạt làm từ vật liệu đối xứng tâm .............................................................. ....333.2.2 Các hạt làm từ vật liệu không đối xứng tâm ................................................... ....403.3 SHG từ bề mặt kim loại và giao diện ............................................................ ....503.3.1 SHG tăng cường trên các khuyết tật bề mặt .................................................. ....51HiÖu øng SHG t¨ng cêng nhê plasmon bÒ mÆt trªn c¸c cÊu tróc nano kim lo¹i Trang 2LuËn v¨n cao häc D¬ng ThÞ NguyÖt Lêi c¶m ¬n Lêi ®Çu tiªn em xin ®îc göi lêi c¶m ¬n s©u s¾c tíi thÇy gi¸o PGS.TS. NguyÔn ThÕ B×nh lµ ngêi ®· trùc tiÕp híng dÉn em trong suèt thêigian qua vµ gióp em tõng bíc hoµn thµnh luËn v¨n cao häc cña m×nh. Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n bé m«n Quang lîng tö vµ khoa VËt Lý-trêng §¹i häc Khoa häc tù nhiªn ®· t¹o ®iÒu kiÖn vÒ trang thiÕt bÞ choem lµm luËn v¨n. Em xin c¶m ¬n c¸c thÇy c« gi¶ng d¹y trong bé m«n Quang lîng tö,khoa VËt lý ®· trang bÞ nh÷ng kiÕn thøc c¬ b¶n còng nh chuyªn m«ntrong qu¸ tr×nh em häc tËp t¹i trêng. Xin göi lêi c¶m ¬n tíi c¸c c¸n bé trÎ vµ nghiªn cøu sinh cïng gia®×nh, b¹n bÌ, nh÷ng ngêi gióp ®ì vµ ®éng viªn em trong qu¸ tr×nh lµmluËn v¨n nµy. Hµ néi th¸ng 12 n¨m 2011 Häc viªn : D¬ng ThÞ NguyÖtHiÖu øng SHG t¨ng cêng nhê plasmon bÒ mÆt trªn c¸c cÊu tróc nano kim lo¹i Trang 1LuËn v¨n cao häc D¬ng ThÞ NguyÖt MỤC LỤCMỞ ĐẦU................................................................................................................................. 5CHƯƠNG 1:CƠ SỞ CỦA QUANG HỌC PHI TUYẾN.................................................... 71.1Phương trình Maxwell trong môi trường phi tuyến...........................................71.2 Các hiệu ứng quang phi tuyến..............................................................................81.3 Sự đối xứng trong quang phi tuyến .....................................................................91.4 Lý thuyÕt vÒ SHG ..................................................................................................101.4.1 SHG truyền qua..................................................................................................101.4.2 SHG bề mặt ........................................................................................................12CHƯƠNG 2: PLASMON......................................... ...