纳米结构的表面声学声子振动

【作者】 吴兴龙；

【机构】 南京大学物理学院；

【摘要】 自从1882年德国科学家Lamb利用弹性连续体模型研究了自由小尺寸小球的表面声学声子振动特性以来,沉寂了100多年。随着纳米科学技术的发展,1986年才由Duval等第一次利用拉曼散射在硅纳米晶镶嵌的硅玻璃中观察到了纳米小球的这种低频振动,由此拉开了纳米结构小球表面振动特性的研究。由于这种低频振动的频率和纳米颗粒的尺寸成反比例关系,因此被期望是获得纳米颗粒尺寸的一种无损检测手段,但是纳米结构的环境是否复杂,许多物理问题不断涌现。这个报告回顾了这方面的研究进展和我们课题组在不同形貌结构纳米晶表面振动方面所做的工作。我们把纳米结构分成三种类型,纳米颗粒镶嵌结构、纳米颗粒聚集结构(半镶嵌)和准自由纳米颗粒,这三种颗粒结构表现出不同的表面振动特性,取决于颗粒和颗粒所处的介质对光波的耦合程度。在锗硅合金颗粒镶嵌二氧化硅结构的研究中,我们揭示了低频振动特性主要取决于光波和颗粒表面振动的耦合,和所处的混合物介质的存在无关,表现出所谓声学极化子的特性;在氧化锌纳米片的研究中,我们揭示了纳米片之间的电和弹性的连接是导致纳米片极性晶格光照下对称伸缩振动,从而产生高效低频太赫兹发射的原因;我们也探索了非金属化合物如Si C纳米晶作为表面等离子源用于表面增强衬底的可能性;最后我们将介绍低频拉曼散射在有机分子高精度检测方面的一些工作。更多还原