银纳米结构表面等离子体与半导体量子点耦合相互作用研究

基于金属表面等离子体传输及其与纳米光发射体耦合相互作用的研究是近期国际上的研究热点之一，对量子信息和表面等离子体光子学的发展有着重要的意义。在相关文献报导中，大多利用银纳米线作为传输等离子体。而银纳米线一方面要受其长度的限制，另一方面其端点不可避免的会导致能量损失。.本项目将采用简单可行的方法合成一种有限无界而且生长结构良好的银环纳米天线，并以此为基础进一步开展在银纳米环中传输的等离子体与以半导体量子点为代表的纳米光发射体之间的耦合相互作用研究。本项目将光学研究与材料制备相结合，旨在为当前该领域的研究提供一种更为合理且完美的纳米结构，打破目前因材料引起僵局。我们已经进行了初步的探索，在贵金属纳米结构的制备及其与半导体量子点相互作用等方面积累了相关的经验，为本项目的开展打下了一定的基础。

基于金属表面等离子体共振及其与纳米光发射体耦合相互作用的研究是近期国际上的研究热点之一，对量子信息和表面等离子体光子学的发展有着重要的意义。我们针对贵金属纳米材料和半导体量子点的合成方法及光学性质进行了深入研究。首先，我们通过一步合成法制备了水溶性的ZnS:Mn/ZnS核壳结构的量子点。方法简单易行，且制备出来的量子点光稳定性好，荧光强度高，其量子产率超过20%。其次，我们制备了不同结构和形状的贵金属纳米材料，并通过Z扫描方法研究了其三阶非线性光学性质。对金银核壳复合型纳米棒而言，随着银壳厚度的不断增加，复合纳米棒的吸收有二次反号现象，且数值变小；同时非线性折射信号不断变小。然后，我们制备了金纳米棒阵列-CdSe/ZnS 量子点复合材料，研究了在不同偏振不同强度的激发光条件下，贵金属纳米阵列对半导体量子点双光子荧光的影响。在入射光源分别为s偏振和p偏振时半导体量子点的在605 nm左右的荧光峰被金纳米颗粒淬灭，淬灭因子分别为0.70和0.91.而与此同时，我们在入射光源为p偏振时观测到了550 nm的金纳米颗粒的发光峰，揭示了半导体量子点中激子能量向金纳米颗粒转移的一个过程。