《磁光玻璃基Au/Fe&Co/Au/納米孔結構磁等離子光學感測的研究》是陳秋玲為項目負責人，河南工業大學為依託單位的聯合基金項目。
基本介紹
- 中文名：磁光玻璃基Au/Fe&Co/Au/納米孔結構磁等離子光學感測的研究
- 項目類別：聯合基金項目
- 項目負責人：陳秋玲
- 依託單位：河南工業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
表面等離子學的發展和納米材料與技術的進步，使磁光學與表面等離子學相互交融成為一門以研究材料磁光性能和等離子性能相互作用的新興交叉學科，即磁等離子學。磁等離子納米結構可通過外加磁場有效激發多種等離子模式，同時增強結構的磁光感應。因此在光學感測、生物感測、光催化、磁光存儲以及光通訊積體電路等領域發揮重要作用。. 該項目通過在磁光玻璃基構建新型周期納米孔Au/Fe3O4&CO/Au 複合膜結構，研究結構中磁等離子感應以及磁光效應增強的機理，探究結構中對磁等離子效應的各種影響因素，包括周期納米孔形成機理等，通過精確控制多層膜與磁性膜的光學性能和物理參數匹配，獲取系統的最佳介電常數和最佳磁光與等離子效應，解決現有磁等離子結構中由於衍射存在的寬頻譜以及由於基質折射率低導致的信號消散和磁光效應降低等缺陷，探索磁光玻璃基磁等離子納米孔陣列結構在感測領域的套用。
結題摘要
隨著光電子技術的發展，光通信和光感測系統對等離子納米結構磁光功能器件的需求日益迫切。磁等離子納米結構是集成新型高靈敏度光學感測器件的基本結構單元，該研究對磁光器件的實現具有基礎性的意義。然而目前磁等離子普遍存在感測材料在可見光區域透光率底以及和結構上共振峰較寬，磁光效應不高等問題。 本項目對磁等離子感測進行了新材料開發和最佳化結構設計。主要研究內容有研究高磁光活性和高折射率磁光玻璃及納米Fe3O4&Co材料的生成，周期納米孔的生成及對SPR特性和磁光非互易效應的增強。採用共沉澱法獲得分散良好，形貌完成的納米尺寸的Fe3O4&Co核殼材料。採用磁控濺射技術，獲得沉積條件和厚度均勻度關係及大磁光效應，和均勻平整黏附性好磁光克爾效應好的Fe3O4&Co納米薄膜。採用雷射直接刻寫技術在納米Fe3O4&Co薄膜刻寫周期性納米孔。獲得刻寫雷射功率，頻率以及脈衝電流對薄膜的影響和破壞作用及在雷射作用下薄膜表面產生的物理化學以及光學反應，使表面等離子震盪和局域等離子震盪良好耦合加強。 重要成果包括獲得高磁光效應高折射率的磁光玻璃，製備優質納米Fe3O4&Co核殼材料，製備優質納米Fe3O4&Co&磁光玻璃薄膜結構，獲得周期性納米孔的製備參數和條件及高磁光效應感測系統。關鍵數據有：8個優質磁光玻璃體系，碲酸鹽玻璃體系3個，重金屬氧化物玻璃體系5個，摻雜磁性納米，多鐵材料，稀土，過渡金屬氧化物，過渡金屬納米顆粒，複合納米材料。菲爾德常數達到0.2min/G.cm, 折射率達到2.18. 製備單一複合結構，核殼結構，以及貴金屬替換結構等，納米尺寸在70nm。實現粗糙度小於50納米納米孔直徑達到200納米 具備良好 等離子效應，磁光克爾旋轉角達到12度。磁等離子感測技術和感測材料的研究意義重大。 當今的感測技術一般採用化學和光學感測技術。磁光技術屬於新興的感測技術具有很大潛力。它受電磁波干擾較小，能實現很高靈敏性和保密性，在國防軍事武器中能發揮很大作用。該項目通過材料研究和感測研究，獲取高質量的磁光感測材料，對磁光感測的發展起到很大推進作用。
