1. 毕业设计(论文)主要内容:
单位介绍:本毕设题目来自于光纤传感技术国家工程实验室。光纤传感技术国家工程实验室是我校特色鲜明的科研机构,具有多年的光学传感、光学结构、通信信息和材料等多学科交叉研究经验。本研究中心不仅参与本科毕业设计,接收本科毕业设计论文,更欢迎我校材料学科的学生报考研究生。如果在本研究中心做本科毕设,可以在导师的指导下提前学习光学相关知识。将来研究生就读阶段,所接触的领域亦为光纤技术和通信领域,未来出国读书和职业生涯的专业前景极为光明。
本毕设题目涉及到新型光纤折射率敏感材料的制备,所涉及光学知识并不高深,均在大学物理范畴内,实验操作也不超出本科学习阶段的课程实习难度,特别适合材料学科同学入门学习,更适合有读研计划的同学提前适应学习。
论文背景介绍:贵金属纳米粒子对一定波长入射光具有很强的消光现象,在紫外-可见光区对应明显的吸收光谱带,这种现象与贵金属薄膜的表面等离子体共振现象的产生机理类似,称为局域表面等离子体共振 (LSPR)现象。当光波入射到纳米结构时,纳米粒子表面传导电子的分布受到扰动变得不均匀,且在库伦力的作用下不断振荡;在一定波长下,入射光子与这种振荡发生共振,在光谱上形成LSPR吸收峰。吸收峰在光谱上的位置与纳米粒子的形状、大小、间距及周围介电常数密切相关,纳米粒子表面附近的介质变化可以很敏感的反映在LSPR吸收峰的变化。以上现象对贵金属纳米粒子的光学性质的研究在理论和实践上都具有重要的意义。从理论上说,它对于系统研究纳米量级结构和引起光学性质变化的局部环境因素,以及预测结构的变化等起到了十分重要的作用。从实践上说,如果纳米结构的光学性质可调试,则它可以应用于表面增强光谱,光学滤波器,等离子体设备和传感器等领域。
2. 毕业设计(论文)主要任务及要求
1. 查阅不少于15篇的参考文献,其中近5年英文文献不少于3篇,了解选题对社会、健康、安全、成本以及环境等的影响,完成开题报告;
2. 通过光学仿真模型模拟核壳结构的基本过程和方法;
3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,明确研究内容,了解光纤局域表面等离子体共振效应的基本原理,并确定方案,完成开题报告。
第4-6周:完成一篇不少于5000字英文文献翻译,学会利用光学仿真软件建立仿真模型的基本方法,通过光学仿真模型模拟核壳结构的基本过程和方法。
第7-12周:建立金纳米球核壳结构的仿真模型,揭示核壳结构参数对该结构光学性能的影响规律。
4. 主要参考文献
[1] R. Hu, T.Furukawa, X. Wang, and M. Nagatsu, "Tailoring Amino-FunctionalizedGraphitic Carbon-Encapsulated Gold Core/Shell Nanostructures for the Sensitiveand Selective Detection of Copper Ions," Advanced Functional Materials,vol. 27, p. 1702232, 2017.
[2] A. J. Haes andR. P. Van Duyne, "A unified view of propagating and localized surfaceplasmon resonance biosensors," Anal Bioanal Chem, vol. 379, pp. 920-30,Aug 2004.
[3] K. A. Willetsand R. P. Van Duyne, "Localized surface plasmon resonance spectroscopy andsensing," Annu Rev Phys Chem, vol. 58, pp. 267-97, 2007.
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