بررسی تحلیلی دینامیک غیرخطی اندرکنش پرتو لیزری با آرایه خطی از نانوذرات فلزی در انتشار موازی

Abstract

در این مقاله با استفاده از مدل درود تعمیم یافته که شامل تمام مکانیزم‌های پراکندگی الکترون و برهم‌کنش بین ذره‌ای می‌باشد، دینامیک نسبیتی زنجیره‌ای خطی از نانوذرات کروی اندرکنشی با یک باریکه لیزری منتشر شونده به صورت موازی با جهت‌گیری آرایه مورد بررسی قرار می‌گیرد. در توصیف دوقطبی نقطه‌ای از نانوذرات، با در نظر گرفتن اندرکنش دو همسایه نزدیک جواب‌های تحلیلی برای معادلات اندازه حرکت الکترون‌های رسانشی نانوذرات مربوط به هماهنگ‌های اول، دوم و سوم لیزر حاصل شده است. روابط برای برخی حالت‌های حدی ساده شده‌اند. تحلیل عددی برای زنجیره خطی شامل 10 ذره طلا با شعاع 10 نانومتر انجام گرفت. نشان داده شد که فاصله بین ذره‌ای دارای نقش اساسی در دینامیک غیرخطی سیستم است. اندرکنش دوقطبی-دوقطبی نانوذرات سبب انتقال به آبی برای هماهنگ اصلی و سوم تشدید پلاسمون می‌شود ولی این برهم کنش منجر به انتقال به قرمز برای تشدید پلاسمون مرتبه دوم مربوط به جابجایی طولی ذرات می‌شود. بر اساس جابجایی‌های مراتب مختلف، قطبش خطی و غیر خطی هر ذره حاصل شده و گذردهی الکتریکی، پذیرفتاری الکتریکی مرتبه اول و دوم و ضریب شکست خطی و غیرخطی هر نانوذره به صورت تحلیلی حاصل شده که این یافته‌ها می‌تواند کاربرد مستقیم در نانواپتیک و نانو پلاسمونیک داشته باشد.

Keywords

• پلاسمون
• غیرخطی
• نانوذره
• درود
• لیزر
• اندرکنش