Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết nối
Luận văn ThS. Quang học -- Trường Đại học Khoa học Tự nhiên. Đại học Quốc gia Hà Nội, 2011
Trình bày cơ sở của quang học phi tuyến: Phương trình Maxwell trong môi trường phi tuyến; Các hiệu ứng quang phi tuyến; Sự đối xứng trong quang phi tuyến; Lý thuyết về SHG. Nghiên cứu PLASMON: Mô hình Drude về hằng số điện môi của khí e tự do; Sự phân cực plasmon tại các giao diện điện môi-kim loại; Plasmon bề mặt định xứ trong các hạt nano kim loại; Sự tăng cường trường định xứ quanh các cấu trúc nano kim loại. Nghiên cứu SHG tăng cường trên các cấu trúc nano kim loại: Hệ số siêu phân cực β (hyperpolarizability); SHG từ các hạt nhỏ; SHG từ bề mặt kim loại và giao diện; Sơ đồ thực nghiệm
Các cấu trúc nano kim loại dưới nhiều dạng khác nhau đã thu hút sự quan
tâm của nhân loại trong nhiều thế kỉ. Tính chất của các cấu trúc nano, đặc biệt là các
tính chất vật lí được sử dụng trong nhiều lĩnh vực, từ kĩ thuật quang cho tới đời
sống. Những tính chất vật lí này lại phụ thuộc mạnh vào kích thước của hệ. Trong
đó, không ít những tính chất quang học thú vị được bắt nguồn từ hiệu ứng cộng
hưởng plasmon bề mặt (surface plasmon resonance).
Ngoài các thuộc tính quang học tuyến tính, người ta đã phát hiện được các
thuộc tính quang học phi tuyến có nguồn gốc từ cộng hưởng plasmon bề mặt trên
các cấu trúc nano kim loại. Các thuộc tính quang học phi tuyến này cho ta các thông
tin sâu sắc hơn về các hệ nano. Trong các hiệu ứng quang phi tuyến này, một hiệu
ứng quang học phi tuyến đơn giản đó là sự tạo thành họa ba bậc hai-SHG (Second
harmonic generation) được tăng cường nhờ cộng hưởng plasmon bề mặt.
SHG là một quá trình bị cấm trong môi trường có tâm nghịch đảo. Tuy nhiên
hiệu ứng này lại được phép trên các giao diện vì tại đó tính đối xứng bị phá vỡ.
Trong các môi trường đối xứng tâm thì đóng góp SHG của bề mặt kim loại là vượt
trội so với khối. SHG đòi hỏi sự không đối xứng tâm đối với cả các hạt nhỏ. Với
các hạt được tạo thành từ vật liệu không đối xứng tâm, nguồn chủ yếu tạo nên sự
phân cực phi tuyến là do đóng góp của khối. Ngoài ra chúng ta cũng phải xét tới
đóng góp của bề mặt và sự tương tác của các hạt với môi trường xung quanh. Mặt
khác, nếu các hạt làm từ vật liệu đối xứng tâm, sự phát tần số họa ba bị cấm trong
gần đúng lưỡng cực điện. Bài toán phải được xem xét ở bề mặt của hạt hay phải
được lấy tới bậc tiếp theo trong khai triển đa cực. Trong trường hợp này, sự bức xạ
là tứ cực điện và đóng góp của cộng hưởng plasmon bề mặt làm tăng cường hiệu
ứng là rất quan trọng. Điều này có ý nghĩa lớn đối với thực nghiệm trong nghiên
cứu các tính chất quang phi tuyến của hạt.
Đó là lí do chúng tui chọn đề tài: “Hiệu ứng SHG tăng cường nhờ plasmon
bề mặt trên các cấu trúc nano kim loại”.
Mục đích của đề tài là: Nghiên cứu tổng quan về plasmon, tìm hiểu về cộng
hưởng plasmon bề mặt và cơ chế tăng cường hiệu ứng SHG nhờ cộng hưởng
plasmon trên các hạt nano kim loại và tại các giao diện, bề mặt. Ngoài phần mở đầu
và kết luận, khoá luận bao gồm 3 chương:
Chương 1:Cơ sở của quang học phi tuyến
Chương 2: Plasmon
Chương 3: SHG tăng cường trên các cấu trúc nano kim loại

6GEcxKkeCfR2gyc

---