第1章 绪论 1
1.1 纳米光子学——纳米技术领域的研究热点 1
1.2 纳米光子学概述 2
1.3 多学科的教育、培训与研究 3
1.4 本书的理论基础 4
1.5 基础研究与新技术发展的机遇 4
1.6 本书的适用范围 6
参考文献 8
第2章 纳米光子学基础 9
2.1 光子和电子：同与异 10
2.1.1 自由空间传播 12
2.1.2 对光子和电子的限制 13
2.1.3 在经典禁区中的传播：隧穿 17
2.1.4 在周期势场下的定域化：带隙 19
2.1.5 光子和电子的合作效应 22
2.2 纳米级光学相互作用 25
2.2.1 轴向纳观定域化 26
2.2.2 侧向纳观定域化 29
2.3 电子相互作用的纳米级限制 30
2.3.1 量子限制效应 31
2.3.2 纳观相互作用动力学过程 31
2.3.3 新的合作跃迁 31
2.3.4 纳米级的电子能量转移 32
2.3.5 合作发射 33
2.4 本章重点 33
参考文献 35
第3章 近场相互作用和近场光学显微术 37
3.1 近场光学 38
3.2 近场纳观相互作用的理论模型 39
3.3 近场显微术 43
3.4 近场研究的例子 46
3.4.1 量子点的研究 46
3.4.2 单分子光谱学 48
3.4.3 非线性光学过程的研究 50
3.5 无孔径近场光谱技术与近场显微术 56
3.6 光相互作用的纳米级增强 58
3.7 纳米动力学时空分辨率研究 62
3.8 近场光学显微镜制造商 65
3.9 本章重点 66
参考文献 67
第4章 量子限制材料 71
4.1 无机半导体 72
4.1.1 量子阱 74
4.1.2 量子线 77
4.1.3 量子点 78
4.1.4 量子环 79
4.2 量子限制的表征 79
4.2.1 光学性质 79
4.2.2 举例 81
4.2.3 非线性光学性质 85
4.2.4 量子限制斯塔克效应 86
4.3 介电限域效应 88
4.4 超晶格 89
4.5 核壳量子点与量子点-量子阱 92
4.6 量子限制结构作为激光媒介 94
4.7 有机量子限制结构 102
4.8 本章重点 107
参考文献 108
第5章 等离子体光子学 113
5.1 金属纳米粒子和纳米棒 114
5.2 金属纳米壳 118
5.3 局域场增强 120
5.4 亚波长孔径等离子体光学 121
5.5 等离子体波导 122
5.6 金属纳米结构的应用 123
5.7 辐射衰变工程学 124
5.8 本章重点 129
参考文献 130
第6章 激发动力学过程的纳米控制 133
6.1 纳米结构和激发态 134
6.2 稀土掺杂的纳米结构 137
6.3 上转换纳米基团 140
6.4 光子雪崩 143
6.5 量子切割 145
6.6 位点分离的纳米粒子 147
6.7 本章重点 149
参考文献 151
第7章 纳米材料的生长和表征 155
7.1 纳米材料的生长方法 156
7.1.1 外延生长 156
7.1.2 激光辅助气相沉积 160
7.1.3 纳米化学 161
7.2 纳米材料的表征 166
7.2.1 X射线表征法 166
7.2.1.1 X射线衍射 166
7.2.1.2 X射线光电子能谱法 168
7.2.2 电子显微镜法 170
7.2.2.1 透射电子显微镜法（TEM） 170
7.2.2.2 扫描电子显微镜法（SEM） 171
7.2.3 其他电子束技术 173
7.2.4 扫描探针显微镜法 174
7.3 本章重点 178
参考文献 180
第8章 纳米结构的分子架构 183
8.1 非共价相互作用 184
8.2 纳米结构的聚合物介质 186
8.3 分子机械 189
8.4 树状高分子 190
8.5 超分子结构 197
8.6 单层和多层分子组装 200
8.7 本章重点 205
参考文献 206
第9章 光子晶体 211
9.1 基本概念 212
9.2 光子晶体的理论模型 214
9.3 光子晶体的性质 217
9.4 制备方法 222
9.5 光子晶体光路 228
9.6 非线性光子晶体 230
9.7 光子晶体光纤 232
9.8 光子晶体和光通信 234
9.9 光子晶体传感器 236
9.10 本章重点 238
参考文献 240
第10章 纳米复合材料 245
10.1 作为光子介质的纳米复合材料 246
10.2 纳米复合材料波导 248
10.3 随机激光器：激光涂料 250
10.4 局域场增强 251
10.5 多相纳米复合材料 253
10.6 用于光电子学的纳米复合材料 256
10.7 聚合物分散液晶 261
10.8 纳米复合超材料 265
10.9 本章重点 266
参考文献 268
第11章 纳米光刻技术 273
11.1 双光子光刻术 275
11.2 近场光刻术 279
11.3 近场相掩模软光刻术 284
11.4 等离子体印刷 287
11.5 纳米球光刻术 288
11.6 蘸笔纳米光刻术 290
11.7 纳米压印光刻术 292
11.8 光促线型纳米阵列 293
11.9 本章重点 295
参考文献 296
第12章 生物材料和纳米光子学 299
12.1 生物衍生材料 300
12.2 仿生材料 305
12.3 生物模板 307
12.4 细菌生物合成器 309
12.5 本章重点 311
参考文献 311
第13章 纳米光子学在生物技术和纳米医学中的应用 315
13.1 近场生物成像 316
13.2 光学诊断和靶向治疗中的纳米粒子 316
13.3 生物成像中的半导体量子点 318
13.4 生物成像中的上转换纳米球 318
13.5 生物传感器 320
13.6 光诊断和靶向治疗中的纳米诊疗剂 324
13.7 纳米诊疗剂的基因送递 326
13.8 用于光动力疗法的纳米诊疗剂 329
13.9 本章重点 333
参考文献 334
第14章 纳米光子学应用及其市场前景 339
14.1 纳米技术、激光技术和光子技术 340
14.1.1 纳米技术 340
14.1.2 激光技术类产品在全球的市场情况 341
14.1.3 光子技术 342
14.1.4 纳米光子学 344
14.2 光学纳米材料 344
14.2.1 纳米涂料 346
14.2.2 遮光剂中的纳米颗粒 347
14.2.3 自清洁玻璃 347
14.2.4 荧光量子点 348
14.2.5 纳米条形码 348
14.2.6 光子晶体 349
14.2.7 光子晶体光纤 349
14.3 量子限制激光器 349
14.4 近场显微镜 350
14.5 纳米光刻技术 350
14.6 纳米光子学的前景展望 351
14.6.1 发电及能量转化 352
14.6.2 信息技术 352
14.6.3 传感器技术 352
14.6.4 纳米医学 353
14.7 本章重点 353
参考文献 354
索引 355