مدل‌سازی پاسخ اپتیکی نانوذرات پلاسمونی

Abstract

پاسخ اپتیکی نانوذرات پلاسمونی طلا و نقره به موج تخت فرودی با شدت W/cm^2 3/13 برای دو ساختار هندسی کرۀ کامل و یک چهارم کره در گسترۀ 1 تا 500 نانومتر مدل‌سازی شده است. معادلۀ هلمهولتز با روش FEM و با اعمال شرایط مرزیPEC و PMC با انتخاب مش‌بندی مناسب، برای هر یک از ساختار‌های هندسی به طور مستقل حل شده و طیف‌های جذبی و پراکندگی به دست آمده‌اند. الگوی پراکندگی برای نانوذرات طلا در شعاع‌های انتخابی 20، 50، 80، 100 و nm 500 نشان می‌دهد کمینه شدت پراکندگی برای سه شعاع اول به ترتیب در زاویه‌های 90، 85 و 65 درجه اتفاق می‌افتد و با افزایش شعاع کمینه‌های مربوطه از زاویۀ90 درجه فاصله گرفته تعداد آنها نیز افزایش می‌یابد. مدل‌سازی در شعاع‌های بالاتر از 100 نانومتر نانو جت‌های پلاسمونی تولید می‌کند و در شعاع‌های کمتر از 30 نانومتر رفتار دو‌قطبی بروز می‌کند. محدودۀ شعاعی بیشترین تقویت سطحی میدان الکتریکی برای نانوذرات نقره را تعیین کرده‌ایم. کوک‌پذیری مکان SPR با ثابت دی‌الکتریک محیط و شعاع نانوذرات را بررسی و نشان داده‌ایم جا‌به‌جایی قرمز برای نانوذرات 5 ، 10 ، 15 ، 20 ، 25 و 30 نانومتری به ترتیب برابر 56 ، 72 ، 206 ، 232 ، 252 و 262 نانومتر است.

Keywords

• نانوذرات پلاسمونی
• طیف جذبی
• تابع دی‌الکتریک
• تقویت میدان نزدیک
• الگوی میدان دور