研究目的
从理论上证明，在具有金属壳和介电核的核壳结构中，异二聚体和异三聚体系统均可实现可调且显著的场增强效应。
研究成果
研究表明，由于等离激元共振效应，核壳异二聚体和异三聚体系统可实现可调且显著的场增强。这种增强效果受核壳比例、组成成分、尺寸大小、粒子间距以及入射光波长等因素影响。这些可调控的纳米结构在生物传感领域具有应用潜力。
研究不足
该研究是理论性的，基于分析建模。未讨论实验验证和实际实施中的挑战。
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核壳异二聚体/三聚体中的可调谐大等离子体场增强
DOI：10.1080/09205071.2019.1683473
期刊：Journal of Electromagnetic Waves and Applications
出版年份：2019
更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要：
异二聚体/异三聚体是指两个/三个形状或尺寸不同且紧密相邻的纳米粒子，这种简单的纳米尺度几何结构能产生极其丰富的特性。与同质均匀粒子相比，核壳纳米结构具有可调性和稳定性优势。我们通过理论计算证明：采用金属壳层-介质核芯的核壳几何结构，在异二聚体和异三聚体系统中均可实现显著且可调的场增强效应，并与同质核壳二聚体/三聚体进行了对比研究。该解析模型基于小粒子的瑞利理论及多粒子体系的Foldy-Lax多次散射理论。研究表明，由于金属壳层的等离激元共振效应，核壳二聚体/三聚体可实现电场增强，这种增强效应可通过调节核壳比例、核芯与壳层材料组分、粒子相对尺寸与间距以及入射光波长实现精准调控。我们观测到粒子附近存在显著的场强最大值增强现象。此外，这种具有高强度场的可调纳米结构有望应用于生物传感领域。
作者：
Mohammad Habibur Rahaman，Tamal Sarkar，Brandon A. Kemp
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