手性納米結(jié)構(gòu)的光學特性及其在光開關(guān)中的應(yīng)用研究.pdf

1、自然界中的手性分子具有旋光特性，可以利用其分子結(jié)構(gòu)對圓偏振光的不同響應(yīng)來區(qū)分物質(zhì)結(jié)構(gòu)，這樣的方法使得以拆分分子確定分子結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)方法，轉(zhuǎn)變?yōu)橐苑治鲂舛却_定分子結(jié)構(gòu)的新方法，為研究自然界中手性分子結(jié)構(gòu)提供了方便。通過人工設(shè)計納米結(jié)構(gòu)的形式模擬自然界分子的結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)特殊性能。手性納米結(jié)構(gòu)在生物制藥、手性除草劑、手性光學開關(guān)等方面有著良好的應(yīng)用發(fā)展前景。目前關(guān)于手性結(jié)構(gòu)的研究主要集中在螺旋結(jié)構(gòu)，這類手性分子具有研究難度大，制造成本高等缺

2、陷。因此本文設(shè)計了特殊的手性納米結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在保證分子手性特性不發(fā)生改變的同時，使得結(jié)構(gòu)體的形態(tài)更為簡潔，旋光特性更為顯著，達到制造方便、應(yīng)用性強的研究目的，為探索其在手性光學開關(guān)中的應(yīng)用提供理論支持。
　　本文主要進行了以下幾個方面的研究：
　　(1)建立二維手性納米結(jié)構(gòu)的理論分析模型，研究手性納米結(jié)構(gòu)的遠場光學諧振特征及近場的電磁場分布特征。根據(jù)手性納米結(jié)構(gòu)理論分析模型，設(shè)計出理想的手性納米結(jié)構(gòu)。仿真計算二維手性納米結(jié)構(gòu)

3、對左旋和右旋偏振光的遠場光譜響應(yīng)，確定結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對手性特征的影響。通過分析二維手性納米結(jié)構(gòu)的近場電磁場分布特征及電荷分布特征，總結(jié)出二維納米結(jié)構(gòu)內(nèi)部表面等離子激元的諧振方式以及二維手性納米結(jié)構(gòu)產(chǎn)生旋光特性的基本機理。
　　(2)建立三維手性納米結(jié)構(gòu)的仿真模型，設(shè)計三維手性納米結(jié)構(gòu)，并分析其手性特征，通過雙層手性納米結(jié)構(gòu)聚合物手性特征分析，給出了影響三維手性納米結(jié)構(gòu)手性特征的主要因素。對比二維手性納米結(jié)構(gòu)，分析了納米結(jié)構(gòu)的維數(shù)對手