银纳米颗粒及阵列光传输性质的理论研究

摘要：

纳米颗粒及其阵列结构的光学性能与颗粒本身的表面等离子体共振及周期结构参数密切相关.本文根据Mie散射理论和多极予振荡理论,研究了光在银球型纳米颗粒及阵列中的传输性质.对于单个纳米颗粒,当颗粒半径小于50 nm时,消光峰由电偶极子共振产生;当半径大于50 nm时,除电偶极子振荡产生的消光峰外,在短波处将出现由电四极子共振产生的消光峰,且两种极子的共振频率随颗粒半径的增加而减小.由电偶极子共振产生的消光峰位置的理论计算结果与实验结果相符合.对于由球形颗粒组成的无限大二维周期阵列,消光峰主要由单个颗粒产生的消光峰和Wood-Rayleigh反常衍射造成的消光峰组成.通过控制纳米颗粒的尺寸、形状以及阵列的周期、排列方式,可以调节两种极子的共振峰位.本文的结果将对设计具有特定光学性能的纳米结构产生重要的实际意义.

关键词：银纳米颗粒、周期阵列、消光效率、多极子共振

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资助基金：复旦大学本科生学术研究资助计划批准号:15058和国家自然科学基金批准号:11374055资助的课题.Project supported by Fudan's Undergraduate Research Opportunities Program,China Grant No.15058 and the National Natural Science Foundation of China Grant No.11374055.

在线出版日期：2016-12-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：233-241