核心提示：　　張銘穎1，張?jiān)?，王子儀1，孫艷2，陳鑫2，張榮君1+ 1復(fù)旦大學(xué)信息學(xué)院光科學(xué)與工程系，上海200433，2中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所紅外物理國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海200083近年來隨著納米加工

　　張銘穎1，張?jiān)?，王子儀1，孫艷2，陳鑫2，張榮君1+ 1復(fù)旦大學(xué)信息學(xué)院光科學(xué)與工程系，上海200433，2中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所紅外物理國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海200083近年來隨著納米加工工藝的發(fā)展，金納米結(jié)構(gòu)被越來越多地應(yīng)用于各種元器件上，比如基于局域表面等離激元的超材料吸收體。當(dāng)金薄膜的厚度小于塊體金的自由電子平均自由程時(shí)，電子表面散射效應(yīng)明顯，其自由電子的弛豫時(shí)間不同于塊體金的自由電子弛豫時(shí)間。在近紅外波段，隨金薄膜的厚度變化，自由電子弛豫時(shí)間發(fā)生相應(yīng)改變，這種改變會(huì)影響基于金納米結(jié)構(gòu)的超材料吸收體的吸收率。所以，準(zhǔn)確測量金薄膜的自由電子弛豫時(shí)間對預(yù)測和研究等離激元超材料吸收體有重要意義。

　　在近紅外波段，金的介電常數(shù)符合自由電子氣（Drude）模型，自由電子弛豫時(shí)間是該模型的重要參數(shù)，自由電子弛豫時(shí)間對金屬介電常數(shù)虛部有很大的影響，進(jìn)而影響金屬材料對入射光的吸收本文通過氬離子束濺射的方法制備不同厚度的金薄膜，利用近紅外波段的橢圓偏振光譜儀對樣品進(jìn)行測試，對測量結(jié)果進(jìn)行擬合和分析。用光學(xué)的方法從實(shí)驗(yàn)上驗(yàn)證了，金薄膜的自由電子弛豫時(shí)間小于塊體材料的弛豫時(shí)間。我們測量的15.1nm厚的金薄膜的自由電子她豫時(shí)間為7. 53方，27.9nm厚的金薄膜的自由電子弛豫時(shí)間為8.23此外，將我們的測量結(jié)果運(yùn)用到2010年Na Liu的傳感器的反射率模擬中，發(fā)現(xiàn)我們測量的弛豫時(shí)間更接近于真實(shí)情況。傳感器的頂端是直徑352rnn厚度為20rnn的金圓盤，此厚度的金薄膜自由電子弛豫時(shí)間小于塊體金，約為8>.該傳感器實(shí)現(xiàn)完美吸收的原理為局域表面等離激元共振，對此特定結(jié)構(gòu)只有在特定自由電子弛豫時(shí)間下才能實(shí)現(xiàn)完美吸收，能用于驗(yàn)證我們的自由電子弛豫時(shí)間。

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