题目：多孔阵列银膜结构及金纳米棒表面增强荧光特性研究

在外光场激发下，具有纳米结构的金属衬底表面可以产生表面等离激元，从而改变金属衬底附近的局域电磁场分布，调制位于衬底表面附近的荧光物种的荧光发射特性，从而得到比荧光物种在自由状态下更强的荧光辐射效率，我们把这种现象称为表面增强荧光效应。随着工程实际环境对光谱检测技术灵敏度的要求不断提高，表面增强荧光现象引起了研究者越来越多的兴趣。为此，人们从纳米结构的材料性质、表面形貌等方面展开对表面增强荧光效应研究，并在理论和实验方面取得了许多研究成果。目前，由于表面增强荧光光谱技术具有灵敏度高等特点，在生物医学和化学检测等领域具有广泛的应用前景，已经成为表面增强光谱学领域研究的热点之一。
在表面增强光谱学的机理以及应用研究中，增强衬底的性质和形貌对增强效应的影响始终是研究者密切关注的焦点之一。近年来随着纳米技术的发展，制备了例如纳米线、纳米球、纳米棒等具有多种形貌的纳米结构增强衬底。本论文主要由两部分构成，第一部分通过二次阳极氧化的方法，制备出排列整齐，形貌规则的多孔氧化铝膜模板（AAO）。利用磁控溅射技术，在制备出的AAO模板上沉积一定厚度的金属银薄膜，获得了性能良好、具有规则周期孔洞分布的银膜结构。以此具有规则孔洞分布的银表面为衬底，研究了若丹明分子的表面增强荧光效应。第二部分研究了金纳米棒与荧光分子之间距离对吖啶橙溶液增强荧光效应的影响。
第一部分 多孔阵列银膜对Rh6G的增强荧光效应
利用磁控溅射方法在多孔氧化铝膜(AAO)模板表面沉积金属银膜，制备出具有周期性分布的银纳米孔阵列衬底，在波长为532nm连续光激发下，研究沉积在所制备衬底表面的若丹明6G（Rh6G）分子的荧光表面增强荧光效应。结果表明，与连续光滑的金属银膜相比，经过AAO模板修饰后的多孔阵列银膜衬底对Rh6G分子具有更好的增强荧光作用，且增强荧光效应的强弱与纳米孔阵列的孔径和周期等参量有关。根据表面等离激元耦合理论，对上述实验现象进行了分析讨论。
第二部分 金纳米棒对吖啶橙分子增强荧光效应
以对硫基苯胺（PATP）为金纳米棒与荧光分子之间的隔离层，通过改变PATP浓度来改变隔离层的厚度，进而调控金纳米棒与荧光分子之间的距离，并研究了金纳米棒与荧光分子之间距离对吖啶橙溶液增强荧光的影响。实验结果表明PATP浓度的变化都会影响到吖啶橙荧光分子的增强荧光效应，随着PATP浓度的增加或金纳米棒与荧光分子之间距离的增加吖啶橙分子荧光增强因子呈现出先增加后减小的趋势。我们根据能量转移和局域场增强理论分析了吖啶橙荧光增强因子对荧光分子与金纳米表面之间距离变化关系。实验结果表明：通过控制PATP分子的溶液浓度，可以调控荧光分子与金纳米棒之间的距离，得到最佳的荧光增强效应。