摘要
随着等离子体技术的高速发展，等离子体技术在军事方面大展拳脚，极大促进了军事现代化、远程化、科技化发展。等离子体技术主要应用于等离子体干扰、等离子体鞘、等离子体尾迹、等离子体隐身和等离子体镜像雷达。表面等离激元共振模型对电磁波的吸收作用是未来坦克、船舶、飞机隐身技术的关键。 本文通过结合扫描透射电子显微镜（STEM）和聚焦离子束两种电子显微技术的方法，研究了金薄膜亚微米结构的表面等离激元。改变自行加工的双缝系统长度、夹缝间距和形状，研究这些因素对双缝系统表面等离激元的影响和耦合机制。夹缝长度的改变可以测量到更高阶高次谐波信号，夹缝长度为1000nm时观测到五阶模式。改变夹缝间距发现，这并不会改变波的传播方向，但是对波的强度有影响，在夹缝间距大于700nm夹缝耦合效应基本消失。改变形状可以观测到新的模式，并且可以根据样品形状调整波的传播途径，这样的话就能根据样品形状有效地调控光谱范围。 基于扫描透射电子显微镜（STEM）电子能量损失谱（EELS）的方法，同时研究了蓝宝石、氮化镓、碳化硅、氮化铝四种极性材料的表面声子极化激元。一方面由于缺乏合适的光源和探测器，妨碍了对极性材料性质的理解；另一方面，光学手段检测的信号强度比较弱，对于单个纳米材料很难得到较好的信噪比。使用扫STEM-EELS方法测量表面声子极化激元，同时获得空间信息和能量信息，信噪比良好。通过降低扫描透射电子显微镜的高电压提高能量分辨率的方法，将零损失峰半高宽从10mev降低至4.3mev，对上述四种材料的表面声子极化激元进行测量与分析。在上述四种材料中，针对AlN材料进行深入研究，改变样品尺寸发现新的角模式93mev和表面模式102mev，并通过模拟解析了不同尺寸、厚度对表面声子极化激元的影响。模拟结果发现：随着长宽比的逐渐增大干涉模式逐渐出现，高阶模式逐渐清晰；在长宽比在2～4时，干涉模式逐渐分裂，随着长度的增加能明显看出从中部向两端传播，二阶模式向低能区域移动，表面模式102mev不会随长度发生改变；AlN厚度的增加会出现新的信号峰值，并逐渐向低能区移动，覆盖整个纳米柱的边缘。
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