磁控溅射超薄金属膜在太赫兹波段的光学特性

论文摘要

由于纳米结构引起的物理效应,纳米金属薄膜作为一种电磁功能薄膜,展现出许多特异性能。这些特性是由其基本电磁参数决定的,如电导率(σ)、介电函数(ε)、磁导率(μ)等。研究超薄金属薄膜对电磁波的折射、吸收及透射作用,挖掘其潜能,在高效太阳能吸收,电磁辐射,噪音屏蔽吸收和净化等领域具有十分重要的意义。本文选择Ag,Cu,Co,Ni,Fe五种金属薄膜进行研究,从导电性来看五种材料均是良导体,但电导率有差别;从磁性角度来看三种材料为磁性材料,两种为非磁性材料。本文研究了纳米金属薄膜在太赫兹波段的光学特性,测量并计算了纳米金属薄膜的反射率,吸收率和透射率等光学函数和复介电函数,证明了纳米金属薄膜在太赫兹波段具有明显的尺寸效应,同时为提取超薄金属薄膜在太赫兹波段光学常数提供了可靠依据。最后通过对比金属薄膜厚度对薄膜光学特性、介电特性的影响,证明纳米金属薄膜电磁特性的可控性、可调性,希望对设计和研制优异性能的纳米电磁功能材料具有指导意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 文献综述
• 1.1 纳米金属薄膜的特点
• 1.2 纳米金属薄膜的应用领域
• 1.3 纳米金属薄膜的研究现状及发展趋势
• 1.4 太赫兹波简介
• 1.5 THz辐射国内外相关研究进展
• 1.6 本论文的目的、意义
• 参考文献
• 第二章 样品的制备和分析测试原理
• 2.1 薄膜样品的制备
• 2.1.1 磁控溅射原理
• 2.1.2 基片的洗涤方法
• 2.1.3 薄膜样品的制备
• 2.1.4 本试验所采用的实验设备
• 2.2 薄膜的分析测试原理
• 2.2.1 薄膜厚度的测量
• 2.2.2 THz时域光谱技术
• 2.2.3 样品测试装置
• 2.2.4 THz时域透射光谱数据处理方法
• 参考文献
• 第三章 超薄金属膜在太赫兹波段的光学特性以及复折射率的计算
• 3.1 引言
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 实验样品制备
• 3.2.2 实验样品测量
• 3.3 实验结果和讨论
• 3.3.1 金属Fe、Co薄膜透射率,吸收系数和折射率
• 3.3.2 金属Cu、Ni薄膜透射率,吸收系数利折射率
• 3.3.3 金属Ag薄膜透射率,吸收系数和折射率
• 3.4 关于复介电函数的计算
• 3.5 结论
• 参考文献
• 硕士期间发表文章
• 致谢