Ag100–xAux合金薄膜：一种用于实现耐用、低损耗等离子体技术的银固定方法

《ACS Photonics》：Ag100–xAux Alloy Films: An Approach to Fixing Silver for Durable, Low-Loss Plasmonics

通过热共蒸发法在银中添加金，成功提升了薄膜的结构、光学性能和化学稳定性，Ag95Au5样品表现最佳，其纳米天线在 ambient条件下耐久性超过一个月。

　　

银（Ag）因其优异的光学性能而被认为是可见光波长范围内用于等离子体应用的理想材料，但其应用受到热蒸发薄膜和由此产生的纳米结构化学稳定性差及结构质量不佳的限制。在这项研究中，我们提出了一种通过热共蒸发与金（Au）合金化来提高银薄膜的结构和光学性能以及化学稳定性的简单方法。我们研究了Au含量在5%到20%之间的Ag_100–xAu_x薄膜，分析了它们的表面形貌、晶体结构、光学性能和化学稳定性。结果表明，较低的Au浓度显著降低了共蒸发薄膜的粗糙度（降至Rq ≤ 0.4 nm），并显著提高了化学稳定性，同时保持了清晰的晶体生长。重要的是，这些改进无需使用模板剥离、金属润湿层或外延基底即可实现。在所研究的组成中，Ag₉₅Au₅薄膜表现出最高的化学稳定性、最低的可见光谱范围内的光学损耗以及出色的等离子体性能，甚至优于纯银。作为概念验证，我们制备了高质量的Ag₉₅Au₅光学纳米天线，在常温条件下可长期使用（超过一个月）。我们的方法为克服银在等离子体器件应用中的局限性提供了实用的解决方案。