Skip navigation

DSpace

機構典藏 DSpace 系統致力於保存各式數位資料(如:文字、圖片、PDF)並使其易於取用。

點此認識 DSpace
DSpace logo
English
中文
  • 瀏覽論文
    • 校院系所
    • 出版年
    • 作者
    • 標題
    • 關鍵字
  • 搜尋 TDR
  • 授權 Q&A
    • 我的頁面
    • 接受 E-mail 通知
    • 編輯個人資料
  1. NTU Theses and Dissertations Repository
  2. 工學院
  3. 應用力學研究所
請用此 Handle URI 來引用此文件: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/45242
標題: 金屬奈米殼之電漿子模態分析
Plasmonic Modes Analysis of Metallic Nanoshells
作者: Chong-Yu Jiang
江崇煜
指導教授: 郭茂坤(Mao-Kuen Kuo)
關鍵字: 奈米殼,並矢格林函數,吸收截面積,散射截面積,輻射功率,非輻射功率,對稱雙電偶極,反對稱雙電偶極,Forster共振能量轉移,偶極模態,四極模態。,
nanoshell,dyadic Green’s functions,absorption cross section,scattering cross section,radiative power,nonradiative power,symmetrical bi-dipole,anti-symmetrical bi-dipole,dipole mode,quadrupole mode,Forster resonance energy transfer (FRET).,
出版年 : 2011
學位: 碩士
摘要: 本研究利用Mie理論及並矢格林函數,分別分析球型金屬(金、銀)奈米粒子或奈米殼(nanoshell)受到平面波及電偶極波源在不同波長激發下,所表現的各種模態,例如偶極模態、四極模態、六極模態。對於平面波激發,分析奈米粒子的吸收截面積與散射截面積行為。對於電偶極激發,則分析受到奈米粒子或奈米殼的影響下之近場及遠場行為,例如輻射功率與非輻射功率。為進一步探討這些模態對兩個螢光體(予體、受體)之間的Förster共振能量轉移(Förster resonance energy transfer; FRET)之影響,本研究以雙電偶極(bi-dipole)波源模擬之,依據雙電偶極的方向,分成同向(反對稱)及反向(對稱)兩種波源。
數值模擬結果顯示,同向(反對稱)的雙電偶極可以激發出奇數項的模態(偶極模態、六極模態);而反向(對稱)的雙電偶極,則可激發出偶數項的模態(四極模態、八極模態),這些模態與平面波激發的結果一致。金奈米粒子及金奈米殼僅有偶極與四極模態表現,其他高階模態因波長較短,易被金吸收故不表現,另外在510-540 nm之間有極強的材料吸收。銀奈米殼則有各個模態的表現,且不同階模態的波長會隨內徑對殼層厚度的比值增大而增長,另外在330-355 nm之間有極強的材料吸收。其中四極模態的波寬較窄,且其近場及遠場行為皆優於其他模態,可被利用形成一個小型共振腔,幫助兩個位於南北極的螢光體(予體、受體) 之Förster共振能量轉移,適合實現奈米雷射的構想。
最後分析不同比例的金銀合金奈米殼,結果顯示其模態(偶極、四極模態)依據合金比例介於金、銀奈米殼的模態之間。
The plasmonic modes of Au and Ag nanoparticles (NPs) and nanoshells (NSs) excited by plane waves and electric dipoles are studied by using Mie theory and dyadic Green’s functions; e.g. the dipole, quadrupole and sextupole modes. For the plane wave excitation, the absorption and scattering cross sections are analyzed. For the dipole excitation, the near-field and far-field responses (e.g. radiative and nonradiative powers) are analyzed. Furthermore, to study the enhanced FRET between a donor and acceptor by these modes, two types (symmetric and anti-symmetric) of bi-dipole are used for simulation.
Numerical results show that anti-symmetric bi-dipole can excite the dipole and sextupole modes, and the symmetric one the quadrupole and octupole modes. These modes are in agreement with those excited by a plane wave. For Au NP and NS, only the dipole and quadrupole modes are observed, while the other higher-order modes are not. In addition, there is a strong absorption band at 510-540 nm. For the Ag NS, the dipole, quadrupole, sextupole, and octupole modes are observed. Moreover, these modes are red-shifted as the ratio of the core radius to the shell thickness increases. In addition, the strong absorption band is at 330-355 nm. The quadrupole mode exhibits its superiority in the near and far fields. Therefore it can be utilized to form a resonant cavity for enhancing the FRET of a donor and acceptor. This is to say the quadrupole mode of Ag NS can be used to realize the spaser-based nanolaser.
Finally, the plasmonic modes of Ag/Au alloy NS are studied. These modes are in between those of Ag NS and Au NS, depending on the ratio of alloy.
URI: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/45242
全文授權: 有償授權
顯示於系所單位:應用力學研究所

文件中的檔案:
檔案 大小格式 
ntu-100-1.pdf
  目前未授權公開取用
10.21 MBAdobe PDF
顯示文件完整紀錄


系統中的文件,除了特別指名其著作權條款之外,均受到著作權保護,並且保留所有的權利。

社群連結
聯絡資訊
10617臺北市大安區羅斯福路四段1號
No.1 Sec.4, Roosevelt Rd., Taipei, Taiwan, R.O.C. 106
Tel: (02)33662353
Email: ntuetds@ntu.edu.tw
意見箱
相關連結
館藏目錄
國內圖書館整合查詢 MetaCat
臺大學術典藏 NTU Scholars
臺大圖書館數位典藏館
本站聲明
© NTU Library All Rights Reserved