Thuyết trình surface plasmon trên bề mặt gồ ghề

Thuyết trình surface plasmon trên bề mặt gồ ghề

Đề tài : Surface Plasmon trên bề mặt gồ ghề

CÔNG NGHỆ NANO

Giảng viên hướng dẫn: ……….

Trần Hữu Sáng

Đỗ Đức Lâm Phạm Xuân Trường Lưu Văn Chiến

Giới thiệu 1

Nội dung 2

Kết luận 3

4

Giới thiệu

 Ảnh hưởng của độ gồ ghề lên

SPs được đo được bằng

Nội dung

 Phát xạ cộng hưởng quan sát bởi thiết bị ATR

 Tấm phim bạc mỏng đặt dưới lăng

kính hoặc nửa hình trụ thủy tinh

 SPs lan truyền trên bề mặt gồ ghề

của phim bạc bức xạ ánh sáng vào

không gian theo hình Lorentzian

=> trường tăng cường

 Cường độ ánh sáng phả xạ ở mức

tối thiểu

 Các kim loại và bước sóng tới l thì trường bức xạ khác nhau

 Các tính chất được xem xét dựa trên hệ thức tán xạ

 Giá trị trường bức xạ phụ thuộc vào q

Nội dung

 Đo độ gồ ghề của bề mặt

 Các mối quan hệ lý thuyết của quá trình này đã được phát triển vào năm 1974 bởi Kretschmann và đã được áp dụng để đánh giá các lý thuyết thực nghiệm.

 Mối quan hệ giữa cường độ ánh sáng phát ra với dI :

là hệ số Fresnel của hai bề mặt chung thạch anh/ kim loại/không khí, là biến đổi Fourier của hàm tương quan,

là các hàm lưỡng cực.

2 4

 Hàm thể hiện đặc tính bức xạ của

cường độ tín hiệu phát có thể được chia

thành ba thành phần Wx, Wy, và Wz Ba

thành phần này tác động như một lưỡng

cực Hertz trên một bề mặt kim loại

 Vị trí tương đối của mặt phẳng quan sát

và mặt phẳng tới được đo bằng góc

Phương pháp thông thường là quan sát tại

, tức là mặt phẳng tới (1) và

mặt phẳng quan sát (2) song song

- Góc tới , góc quan sát

- Véc-tơ p vuông góc mặt phẳng quan sát

là phân cực s, song song là phân cực p.

 có sự ảnh hưởng mạnh mẽ và thay đổi sự phân bố góc của ánh sáng phát ra như hình bên Thể hiện phân bố cường độ ánh sáng

Nội dung

 Thí nghiệm đáng chú ý

 Việc bố trí thí nghiệm để đo góc

phân bố cường độ được trình bày

ở hình bên

• Tại lớp tiếp giáp không khí/kim

loại của tấm phim kim loại, SPs được kích thích.

• Tấm film được lắng đọng được

giữ lại ở trên lăng kính hoặc nửa hình trụ tròn (P) được ngâm trong dầu tiếp xúc quang

• Hệ thống này được giữ cố định

trên giác kế (G)

• Chùm ánh sáng (L) có thể là laser

hoặc bóng đèn xeon đơn sắc có công suất lớn đi qua bản đồng (C).

Nội dung

• Độ chính xác điểm đặt với (tuyệt đối), thông số liên

quan tới độ chính xác của biên và toàn bộ lượng phát xạ được xác định (0.020) có , chùm laser phân kỳ khoảng 0.010 và đèn xenon đơn sắc là 0.050

• Từ kết quả trên sau khi sự bay hơi, những cộng hưởng nhỏ nhất (hoặc

lớn nhất tùy theo cách được dùng) thay thế bới những góc nhỏ hơn và chiều rộng chỉ còn một nửa trong một giờ đồng hồ để có được xấp xỉ 1%

• Độ nhạy của phương pháp này được cải thiện đáng kể.

• Hầu hết những thí nghiệm trên SPs thực hiện với bạc.

Nội dung

 Xác định tham số độ gồ ghề

 Hàm số độ gồ ghề |s( kx)|2

 Mô tả bởi đồ thị tuyến tính

kx>10-3 bởi tương quan hàm số

Gauss

 Giá trị P(q.) = (1/I0)dI/d đã được

đo

 |W(q.)|2 được tính toán với

có được từ sắp xếp ATR tối thiểu

của bề mặt bạc

 Đồ thị là một hàm của

có thể được mô tả bởi đồ thị

tuyến tính bởi tương

Nội dung

 Độ dốc và ngoại suy tuyến tính với kx = 0 là Giá trị của tham số độ

gồ ghề có được với phương pháp này được lấy từ trong bảng 3.1

Nội dung

 Nếu chất nền tấm thạch anh được thay thế bằng “ supermooth “ thạch anh, thì tán xạ giảm mạnh Chứng minh rằng chất lượng đo ở mức chất nhận được

 Nếu tấm film kim loại làm bằng chất thô như CaF2, MgF2, … thì tán

xạ mặt trước cũng giảm đáng kể so với ở mặt sau So sánh hình 4.5

và 3.8 Do vậy một phần tuyến tính được mở rộng và độ chính xác của cũng được tăng lên

 Thí nghiệm cùng loại trong điều kiện so sánh đã được thực hiện bởi Braundmeier and Hall Kết quả thực nghiệm cơ bản phù hợp với hiện tượng quan sát, được mô tả: Sự xuất hiện của một búp sóng phía trước và một búp sóng phía sau mạnh

 Kết cấu bề mặt có ảnh hưởng lớn đến cường độ của búp sóng phía trước, do đó phân bố có thể thay đổi góc phân bố

 Giới hạn dưới σ của màng Đồng(Cu) 500 Å trên thạch anh: σ>4.4 Å

và Đồng trên Mica: σ>5.8 Å Trong thử nghiệm với Al ~440 Å sử dụng ATR giá trị thu được là: σ=25 Å và σ =1390Å

  2

ln s k x

  , 

 Hình bên là vòng ánh sáng phát ra

từ SPs ngược trở lại tên thạch anh.

SPs được tán xạ xuyên qua bề mặt

phim bạc mỏng Đây là hình ảnh

chụp trực tiếp trên phim.

Nội dung

 Độ gồ ghề bề mặt và lượng gồ ghề của bề mặt

 Độ gồ ghề của bề mặt.

• Khái niệm độ nhám bề mặt là các bức xạ lưỡng cực được tạo ra

bằng phân cực phân bố trên một bề mặt Độ nhám có thể bao gồm cả tính không đồng nhất trên khối nơi có sự biến thiên không gian của hàm điện môi.

• Biểu thức



21

1 tg

tg I

I

suft s

1



suft s

p

vol s

p

I

I I

2 2

1 1

p

x

p p

k

k d

k

k d

k T



Nội dung

đường hầm điện tử

• Tấm phim bạc đặt trên nền thủy tinh hay thạch anh có độ dày 500Ǻ

• Phương pháp tán sắc ánh sáng ( điều khiển trực tiếp

• Kính hiển vi đường hầm điện tử có độ phân giải ≈1Ǻ

Vùng a: vùng có độ mịn thường : 5-10 Ǻ

Vùng a: vùng có độ mịn thường : 5-10 Ǻ

Vùng c: vùng rất mịn

Đo độ nhấp nhô bề mặt trong ống dẫn sóng

 Đường phản xạ của một lớp của

Các trường trong mode p thâm

nhập sâu vào kim loại hơn là các

trường mode s

Nội dung

Đo độ nhấp nhô bề mặt trong ống dẫn sóng

Giá trị θ0 và Δθ01/2, vị trí và nửa độ rộng của sự cộng hưởng nhỏ nhất

Thank You !