貴金屬納米顆粒電磁場(chǎng)仿真分析-wenkub.com
2025-06-13 14:51 本頁(yè)面
【正文】 ? 綜合運(yùn)用兩種方法的優(yōu)勢(shì)，用 DDSCAT分析各種納米顆粒在不同波段的光譜，用 XFDTD分析在具體光譜下的納米顆粒表面電場(chǎng)分布。 FDTD是將連續(xù)的空間劃分為一個(gè)個(gè)的 Yee元胞，以 Yee元胞為空間電磁場(chǎng)離散單元，將麥克斯韋旋度方程轉(zhuǎn)化為差分方程，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)解決電磁學(xué)問(wèn)題。在同等大小的情況下，金銀核 殼結(jié)構(gòu)的折射率靈敏度大于銀納米顆粒的靈敏度；而銀納米顆粒的靈敏度大于金納米顆粒的靈敏度。 20nm的金球在不同折射率的環(huán)境中的消光曲線 0 .4 4 0 .4 6 0 .4 8 0 .5 0 0 .5 2 0 .5 4 0 .5 6 0 .5 8 0 .6 0 0 .6 20 .40 .60 .81 .01 .21 .41 .61 .82 .02 .22 .42 .62 .83 .0extinction(a.u)w a v e l e n g t h (u m ) Q _ e x t (1 . 3 3 ) Q _ e x t (1 . 3 6 ) Q _ e x t (1 . 4 2 ) Q _ e x t (1 . 5 1 )1 .3 6 1 .4 4 1 .5 20 .5 2 00 .5 2 50 .5 3 00 .5 3 5peakre f ra ct i v e i n d e x peak L i n e a r F i t o f p e a k吸收峰 =+ 。任一個(gè)電偶極子與局域場(chǎng)的相互作用表示為 : ? （ 1）式中 αj為點(diǎn)偶極子極化率； Einc,j是入射光電場(chǎng)在偶極子 j處產(chǎn)生的電場(chǎng) ， 可表示為 : kj () jkjkj???? ?i n c , jP E A Pi n c , j 0= e x p ( )jE E i i t??kr其中 E0為入射光電場(chǎng)的振幅， k為波矢。 前者的表面等離子體共振發(fā)生在金屬納米顆粒局部 ，后者的共振發(fā)生在 連續(xù)金屬薄膜表面； 然而，發(fā)生在納米顆粒局部的共振表現(xiàn)出的光學(xué)特性與 SPR不同，在傳感領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用潛力，因此得到了廣泛研究。貴金屬（如金、銀）納米粒子，在紫外－可見(jiàn)光區(qū)域表現(xiàn)出獨(dú)特的光學(xué)響應(yīng)，有強(qiáng)吸收作用。 DDA ? （ 1）式中表示偶極子 k在偶極子 j處產(chǎn)生的電場(chǎng)： ? 代入（ 1）式得到一個(gè) N階的非齊
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