Luận văn Thạc sĩ Quang học: Mô hình hóa hiện tượng SPR của các hạt nano kim loại

Mục tiêu của đề tài là khảo sát sự phụ thuộc của số lượng và vị trí của đỉnh cộng hưởng plasmon bề mặt vào hình dạng và kích thước của các hạt và thanh nano kim loại Au và Ag. Các kết quả thực nghiệm được so sánh với một số mô hình lí thuyết đang được sử dụng trên thế giới như Mie, Gans, DDA, SI. Đặc biệt, sử dụng lí thuyết Phiếm hàm mật độ một số kết quả lí thuyết ban đầu của chúng tôi đã được so sánh với kết quả thực nghiệm.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Quang học: Mô hình hóa hiện tượng SPR của các hạt nano kim loại ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- Hoàng Thị Hiến TÊN ĐỀ TÀI LUẬN VĂNMÔ HÌNH HÓA HIỆN TƢỢNG SPR CỦA CÁC HẠT NANO KIM LOẠI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội, 2012 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- Hoàng Thị HiếnMÔ HÌNH HÓA HIỆN TƢỢNG SPR CỦA CÁC HẠT NANO KIM LOẠI Chuyên ngành: Quang học Mã số: 60 44 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. Ngạc An Bang Hà Nội, 2012 Mô hình hóa hiện tượng SPR của các hạt nano kim loại Mục lục Mục lục .................................................................................................................... I Mục lục hình vẽ........................................................................................................III Mục lục bảng............................................................................................................VI Bảng các kí tự viết tắt.............................................................................................VII LỜI NÓI ĐẦU.......................................................................................................- 1 - CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HIỆN TƢỢNG SPR CỦA CÁC HẠT NANO KIM LOẠI.............................................................................................................- 3 - 1.1. Hiện tượng cộng hưởng Plasmon bề mặt………………………………….. - 3 - 1.2. Hiện tượng SPR định xứ của các hạt nano kim loại ................................... - 4 - 1.2.1.Vị trí đỉnh cộng hưởng phụ thuộc vào bản chất của vật liệu ................. - 6 - 1.2.2.Vị trí đỉnh cộng hưởng plasmon phụ thuộc vào hình dạng, kích thước ............................................................................................................... - 7 - 1.2.3. Vị trí đỉnh cộng hưởng Plasmon phụ thuộc vào môi trường................. - 9 - CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM...................................................................... - 10 - 2.1. Phương pháp chế tạo hạt nano vàng, bạc....................................................- 10 - 2.1.1. Quy trình chế tạo hạt nano vàng ...................................................... - 11 - 2.1.2. Quy trình chế tạo hạt nano bạc .......................................................... - 15 - 2.2. Chế tạo thanh nano Au .............................................................................. - 18 - 2.3. Các phương pháp nghiên cứu thực nghiệm ............................................. - 19 - 2.3.1. Khảo sát đặc trưng cấu trúc XRD ...................................................... - 20 - 2.3.2. Nghiên cứu phổ tán sắc năng lượng EDS ........................................... - 22 - 2.3.3. Khảo sát vi hình thái TEM .................................................................. - 23 - 2.3.4. Phương pháp nghiên cứu phổ hấp thụ ................................................ - 24 - CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................... - 26 -Luận văn I Mô hình hóa hiện tượng SPR của các hạt nano kim loại 3.1. Ảnh chụp các mẫu hạt nano Au, Ag và thanh nano Au chế tạo bằng phươngpháp hóa khử…………………...………………………………………………….- 26 - 3.1.1. Ảnh chụp các mẫu hạt nano vàng. ...................................................... - 26 - 3.1.2. Ảnh chụp các mẫu hạt nano bạc. ........................................................ - 26 - 3.1.3. Ảnh chụp các mẫu thanh nano vàng................................................... - 27 - 3.2. Kết quả phân tích cấu trúc XRD ................................................................ - 29 - 3.2.1. Mẫu hạt Au chế tạo bằng phương pháp hóa khử ................................ - 29 - 3.2.2. Mẫu hạt Ag chế tạo bằng phương pháp hóa khử……………………..- 31- 3.3. Phổ tán sắc năng lượng EDS………………………………………………- 32 - 3.4. Kết quả chụp ảnh TEM…………………………………………………………….- 33 - 3.4.1. Kết quả chụp ảnh TEM của mẫu hạt Au……………………………...- 33 - 3.4.2. Kết quả chụp ảnh TEM của mẫu hạt Ag...............................................- 37 - 3.4.3. Kết quả chụp ảnh TEM của mẫu thanh Au chế tạo bằng phương pháp tạo mầm ………………………………………………………………………- 40 - 3.5. Kết quả đo phổ hấp thụ ............................................................................. .- 43 - 3.5.1. Kết quả đo phổ hấp thụ của hạt vàng ................................................. ...