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由倏逝波激发的大金纳米球的多极辐射
摘要: 我们提出利用全内反射构型中产生的倏逝波来激发大尺寸金纳米球,并研究了金纳米球所支持的高阶等离子体模式的辐射特性。研究发现,倏逝波激发等效于同时利用入射光和反射光进行激发,这使我们能够控制用于激发纳米粒子的电场方向。此外,散射光强度显著增强而背景噪声大幅抑制,从而可以检测高阶等离子体模式的辐射。与表面等离子体极化激元激发相比,金属基底诱导的镜像效应影响也被消除。通过使用s偏振光激发金纳米球并采用p偏振分析仪检测散射光,我们成功从空间域和频域揭示了金纳米球电四极模式的辐射特性。本研究成果对表征大尺寸纳米粒子高阶模式的辐射具有重要意义,并为设计纳米级光子器件提供了实用价值。
关键词: 散射、等离子体模式、电偶极子、辐射图样、金纳米球、倏逝波、电八极子、电四极子
更新于2025-11-21 11:24:58
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基于等离激元超表面与ENZ模式的宽带吸收器设计
摘要: 本文对一种超材料吸波器进行了数值研究,该吸波器在中红外波段宽频带范围内具有偏振不敏感的吸收特性。该吸波器由周期性图案化的金属-介质-金属结构构成,其绝缘介质间隙区域中集成了一个等效介电常数近零(ENZ)纳米层。这种异??泶ㄆ魇峭ü泻焱夤庹丈浼し⒌牡壤胱犹迥J胶虴NZ模式等共振模式组合实现的。通过在图案化金矩形光栅与SiO2介质层之间添加0.06微米厚的ENZ层,该吸波器在横磁和横电偏振下以近8微米为中心的1.5微米带宽范围内,对宽范围入射角的光吸收率超过95%。这种基于ENZ的宽带吸波器设计在宽频域范围内具有传感、成像和太阳能收集等多种实际应用潜力。
关键词: 宽带吸收器、等离子体模式、布鲁斯特模式、近零介电常数
更新于2025-09-19 17:13:59
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采用线性响应和实时含时密度泛函理论计算贵金属纳米粒子光学吸收光谱的比较与收敛性研究
摘要: 实时含时密度泛函理论(RT-TDDFT)作为捕捉分子体系光学特性的替代方法正迅速受到重视,这要求我们必须对传统线性响应(LR)方法和RT方法进行基准测试。我们计算了多种尺寸和形状贵金属纳米粒子的吸收光谱,以证明这两种方法在宽能量范围内的吻合度。采用基于网格的赝势基组获得的RT光谱与使用大尺度QZ4P原子中心基组得到的LR光谱结果高度一致。我们分析了导致光谱收敛的影响因素。此外,通过可视化电子密度的实时变化,展示了贵金属纳米粒子等离子体模式中电子密度的集体振荡现象。当计算较大金或银纳米粒子的宽吸收光谱时,RT方法最具实用价值。
关键词: 光学吸收光谱、贵金属纳米粒子、实时TDDFT、线性响应TDDFT、等离子体模式
更新于2025-09-10 09:29:36