聚合物-金属微纳结构复合体系表面等离激元的调控与应用研究

Design and fabrication of versatile functional photonic nanostructures and devices on the basis of manipulation of light at nanoscale have been a cutting-edge topic in the field of material science and nanotechnology. The present project will be focused on understanding (i) the influence of metal nanostructure, polymer properties, metal-polymer interface, microstructure of organic optoelectronic device on plasmonic effects of polymer-based nanocomposite, the basic plasmonic features, resonance modes, physical and chemical mechanism of resonance enhancement, and the regulation of plasmonic properties of polymer nanocomposite system; (ii) the emission mechanism of plasmonic enhancement and controlling of single molecule fluorescence, and the energy transfer process of the molecular system at nanoscale; (iii) the way of plasmonic enhancement of EL efficiency of polymer light-emitting diodes or PCE of thin film solar cell, and the mechanism of absorption and emission enhancement in the corresponding process, which would expand the application of plasmonics in organic electroluminescent displays and solar cell. The project lays emphasis on plasmonic control in polymer nanocomposite system. Accordingly, it is expected to have significant implications in both theory and application in the near future.

在纳米尺度上对光进行操纵、设计制备各种新型、简便、高效的功能纳米光学结构与器件是当前材料科学与纳米技术的前沿课题之一。本项目拟针对聚合物－金属微纳结构复合体系等离激元效应的调控及应用，系统研究（1）不同的金属微纳结构、不同聚合物分子结构、金属－聚合物界面、光伏器件结构等对聚合物/金属纳米复合材料表面等离激元特性及新效应的影响，阐明表面等离激元的基本特征、共振模式及共振增强的物理化学机制，实现对表面等离激元的调控；（2）聚合物体系中表面等离激元的单分子发光及调控方法，揭示纳米尺度下分子体系的能量转移过程；（3）利用表面等离激元技术，提高聚合物发光二极管发光效率和增强薄膜太阳能电池光吸收和光电转换效率，揭示其应用过程中吸收和发射的增强机制，为聚合物表面等离激元效应在聚合物发光、显示和光伏发电方面的应用提供依据，具有重要的理论和实际应用价值。

在纳米尺度上对光进行操纵、设计制备各种新型、简便、高效的功能纳米光学结构与器件是当前材料科学与纳米技术的前沿课题之一。本项目拟针对聚合物－金属微纳结构复合体系等离激元效应的调控及应用，系统研究（1）不同的金属微纳结构、不同聚合物分子结构、金属－聚合物界面、光伏器件结构等对聚合物/金属纳米复合材料表面等离激元特性及新效应的影响，阐明表面等离激元的基本特征、共振模式及共振增强的物理化学机制，实现对表面等离激元的调控；（2）聚合物体系中表面等离激元的单分子发光及调控方法，揭示纳米尺度下分子体系的能量转移过程；（3）利用表面等离激元技术，提高聚合物发光二极管发光效率和增强薄膜太阳能电池光吸收和光电转换效率，揭示其应用过程中吸收和发射的增强机制，为聚合物表面等离激元效应在聚合物发光、显示和光伏发电方面的应用提供依据，具有重要的理论和实际应用价值。