Au和Ag纳米棒的SHG强度差异有哪些?
在前面三期中,我们连续展现了华中科技大学韩俊波教授课题组在SHG上的出色工作,从本期开始,我们开始做一些基础性的讨论。
本期是第一期:Au和Ag纳米棒的SHG强度差异有哪些?
1. SHG强度比较:
- Ag纳米棒混合结构:在所有测试的纳米棒混合结构中,Ag纳米棒混合结构的SHG强度是*高的。这主要是因为银(Ag)在可见光和近红外区域具有非常强的表面等离子体共振(SPR)效应,能够显著增强局域电场,从而提高SHG的效率。
- Au纳米棒混合结构:Au纳米棒混合结构的SHG强度相对较低。尽管金(Au)也具有较强的SPR效应,但其增强效果通常不如银(Ag)显著。因此,Au纳米棒混合结构的SHG强度明显低于Ag纳米棒混合结构。
- Au–Ag–Au纳米棒混合结构:Au–Ag–Au纳米棒混合结构的SHG强度介于Au和Ag纳米棒混合结构之间。这种结构结合了Au和Ag的特性,虽然其SHG强度不如纯Ag纳米棒混合结构高,但仍然显著高于纯Au纳米棒混合结构。这表明,通过合理设计纳米结构,可以实现对SHG强度的有效调控。
2. 影响因素分析:
- 表面等离子体共振(SPR):SPR效应是影响SHG强度的关键因素。Ag的SPR效应在可见光和近红外区域非常强,能够显著增强局域电场,从而提高SHG的效率。相比之下,Au的SPR效应虽然也较强,但通常不如Ag显著。
- 纳米结构设计:纳米结构的设计对SHG强度也有重要影响。例如,Au–Ag–Au纳米棒混合结构通过在Au和Ag之间引入界面模式,进一步增强了局域电场,从而提高了SHG强度。这种结构设计可以有效利用Au和Ag的协同效应,实现对SHG强度的优化。激发条件:激发光的波长、偏振状态和入射角度等条件也会影响SHG强度。例如,p偏振激发通常能够更有效地激发SPR模式,从而提高SHG强度。在本文中,作者通过调整激发光的偏振状态和入射角度,优化了SHG信号的强度。
结论:
总体而言,Ag纳米棒混合结构的SHG强度*高,Au纳米棒混合结构的SHG强度*低,而Au–Ag–Au纳米棒混合结构的SHG强度介于两者之间。这种差异主要归因于Ag和Au的SPR效应以及纳米结构设计的不同。通过合理设计纳米结构和优化激发条件,可以有效调控SHG强度,实现对非线性光学特性的优化。