1. 本选题研究的目的及意义
红外光谱技术作为一种重要的分子振动光谱技术，在物质识别和结构分析等领域发挥着至关重要的作用。
然而，传统红外光谱技术灵敏度有限，难以满足痕量物质检测的需求。
表面增强红外光谱（SEIRA）技术利用金属纳米结构的局域表面等离激元共振效应，能够显著增强分子的红外吸收和散射信号，从而提高检测灵敏度。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来，表面增强红外光谱（SEIRA）技术作为一种强大的分析工具，在痕量物质检测、生物传感和催化反应监测等领域展现出巨大的应用潜力。
其中，贵金属纳米结构由于其独特的等离激元特性，成为了SEIRA研究的热点。
然而，贵金属材料成本高、稳定性差等缺点限制了其进一步发展。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本选题研究的主要内容包括以下几个方面：1.石墨烯等离激元的基本理论：研究石墨烯表面等离激元的激发机理、色散关系以及影响石墨烯等离激元特性的因素，为后续模拟研究奠定理论基础。
2.表面增强红外光谱增强机理：探讨电磁增强和化学增强两种主要增强机理，分析石墨烯等离激元在增强红外光谱方面的优势，阐明其在分子指纹探测中的应用潜力。
3.数值模拟方法：介绍有限元方法、时域有限差分方法等常用的电磁场数值模拟方法，以及COMSOL、FDTDSolutions等相关模拟软件，为后续模拟研究提供技术支持。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析和数值模拟相结合的研究方法，具体步骤如下：1.文献调研阶段：查阅国内外相关文献，了解石墨烯等离激元、表面增强红外光谱技术、分子指纹探测以及数值模拟方法等方面的研究现状，为后续研究提供理论基础和技术路线。
2.理论建模阶段：基于电磁场理论和石墨烯光学特性，建立石墨烯等离激元增强红外光谱的理论模型，推导出相关物理量的计算公式，为数值模拟提供理论依据。
3.数值模拟阶段：利用COMSOL或FDTDSolutions等电磁场数值模拟软件，构建石墨烯等离激元增强红外光谱的仿真模型，通过设置不同的参数，模拟不同条件下石墨烯等离激元的激发特性、电场增强效果以及分子红外吸收光谱的变化规律，分析影响因素和作用机制。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于：1.系统研究石墨烯结构参数、入射光参数和分子取向对石墨烯等离激元增强红外光谱的影响规律，为优化石墨烯等离激元SEIRA传感器的性能提供理论指导。
2.结合理论分析和数值模拟方法，深入揭示石墨烯等离激元增强红外光谱的物理机制，为发展高灵敏度、高选择性的分子指纹探测技术提供新的思路。
3.探索石墨烯等离激元SEIRA技术在分子指纹探测中的应用潜力，为环境监测、食品安全、生物医学等领域提供新的技术手段。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
