利用T矩陣方法研究金屬納米顆粒的光學性質(zhì).pdf

1、隨著近場探測技術的不斷發(fā)展，近場散射特性（比如表面電磁場強度）而不再是傳統(tǒng)的遠場散射特性（例如消光，散射，吸收截面或著系數(shù)），成為人們更直接關心的物理量．然而，如何高效，準確地計算散射體的近場光學特性向表面增強探測基底的設計者們提出了挑戰(zhàn)．
　　 利用T矩陣方法，本論文首先計算了一系列不同結(jié)構參數(shù)的銀納米雙球體系的近場、遠場共振特性，試圖詳細比較納米團簇中近場、遠場共振特性的異同。當入射光的偏振平行兩球心連線時，近場、遠場的等離

2、子極化激元共振都與雙球體系的結(jié)構參數(shù)密切相關。一方面，對比金屬單粒子，雙球體系中近場、遠場共振特性之間可能出現(xiàn)更大差異。表明在表面增強探測應用中，如果想要激發(fā)基底最強的近場共振，一定要謹慎選擇入射光波長。另一方面，當固定入射平面波波長時，等體積消光系數(shù)與表面平均電場強度具有基本相同的最佳共振結(jié)構參數(shù)。說明可以跟據(jù)遠場消光系數(shù)的大小，來選擇特定入射條件下更合逋的增強基底結(jié)構.
　　 然后，針對金屬核殼納米粒子的表面等離激元共振特性

3、進行了系統(tǒng)研究。通過比較多種雙層同心納米球粒子的消光系數(shù)，電介質(zhì)/金屬核殼結(jié)構比金屬/電介質(zhì)、異質(zhì)金屬結(jié)構可以在共振時被更強地激發(fā)。同時電介質(zhì)/金屬核殼結(jié)構的共振對電介質(zhì)核半徑，尤其是金屬殼層的厚度極其敏感。如果想要更好地激發(fā)等離激元共振，這對如何精確制備特定結(jié)構參數(shù)的納米粒子提出了較高的要求。關于三層同心球結(jié)構，當最外層是二氧化硅時，隨著最外層增厚，消光系數(shù)單調(diào)減小。而當最外層是銀時，盡管很薄，外包層仍可能對整個粒子的共振產(chǎn)生主要影響