基于有限元方法的贵金属表面等离子体振荡的仿真与研究

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近十年来,金或银纳米立方体、纳米盒、纳米笼以及纳米框的聚合技术已经得到了长足的发展。最近,研究人员利用聚合物或DNA结合技术以立方体为单元构建了各种纳米结构,如二聚物或者链状聚合物。因为这种“自下向上”的方法越来越具应用性,受此启发,本文研究了金纳米盒一维、二维、三维聚合物与可见光的交互作用,分析了其光学特性(散射和吸收特性)。为了计算和分析纳米聚合物结构的光学特性,本文采用了基于有限元方法的Ansoft HFSS软件。
　　一维纳米盒聚合物(直线排列)的结果显示,当颗粒数目增多时,聚合物的基本模态发生了红移。另外,对于二聚物,当纳米颗粒之间的缝隙减小时,其模态也发生了红移。非等大纳米颗粒二聚物的计算结果显示,因其对称性受到破坏,等离子体模态中出现了法诺振荡。
　　二维纳米盒聚合物(平面结构)中的三聚物和四聚物的计算结果显示,在平面波激励下,二维聚合物出现了多个等离子体模。例如,不同极化方向平面波激励下,四聚物的五种组合结构存在不同的等离子体模。特别指出的是,当二维聚合物为非对称结构时,其光学特性将会受到法诺振荡和Fano dip的影响。
　　三维纳米盒聚合物(立体结构)的计算结果表明,与一维和二维聚合物相比,其等离子体模更加复杂。
　　总的结果表明,通过改变一维、二维以及三维纳米盒多聚物的组合配置方式,可以得到不同的等离子体共振模态,以达到操作光的目的。

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作者
高衍品;
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作者单位

天津大学;

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授予单位天津大学;
学科电磁场与微波技术
授予学位硕士
导师姓名张瑞峰;
年度 2012
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类 O534.1;
关键词
贵金属; 表面等离子体; 共振模态; 光学特性; 有限元方法;

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