金納米多聚體表面等離激元光學捕獲.pdf

1、金屬納米結構的表面等離激元（Surface Plasmon Polaritons，SPPs）是電子的集體激發(fā)，類似于波的振蕩行為。利用其在金屬表面產生局域電磁場增強和突破衍射極限的性質可將其應用到光學捕獲上，可稱為表面等離子體光學捕獲?；诰钟虮砻娴入x激元的光學捕獲大大促進了光學捕獲的發(fā)展，使光學捕獲從微米尺度跨越到了納米尺度。金屬納米結構的局域表面等離激元電磁場增強在極大程度上依賴于金屬的納米結構和入射光波，進一步影響其在光學捕獲上的

2、應用。
　　本文主要研究了不同的金屬納米結構產生的不同的表面等離激元局域電磁場增強，以及不同的金屬納米結構對光學捕獲的影響，金屬納米結構主要包括金四邊形四聚體、金五邊形四聚體、金六邊形四聚體以及金三角形四聚體和金三角風車結構。同時還進一步研究了不同的入射光波長和不同的偏振光對表面等離基元局域電磁場增強的和光學捕獲的影響。本文中采用的主要研究方式為有限時域差分的方法（finite-difference time-domain(FDT

3、D) method），通過數(shù)值模擬準確計算金屬表面及四周空間的電磁場分布、透射譜、反射譜、吸收譜等，通過進一步數(shù)據分析即可得到與光學捕獲相關的光力光勢等結果。通過數(shù)值模擬得到的金屬表面電磁場分布和相應的光力顯示金屬納米多聚體的邊數(shù)對微小介質球的捕獲效率有著明顯的影響，其中四邊形四聚體的局域表面等離基元共振增強最為明顯，對微小介質球的捕獲能力相對于五邊形四聚體和六邊形四聚體更強。介質球的直徑大小也影響著其在不同的金屬納米結構中被捕獲的情況