Підсилення електричного поля наносферою золота та її кластерами

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.26565/2312-4334-2024-2-49

Ключові слова:

поверхневий плазмонний резонанс (ППР), наночастинки золота, дискретне дипольне наближення (DDA), DDSCAT, покращення поля

Анотація

Утримання електронів у наночастинках золота призводить до поверхневого плазмонного резонансу (SPR), який характеризується посиленням електричного поля поблизу цих наночастинок. Ця властивість була широко вивчена і застосована в різних областях. У нашому дослідженні ми проводимо детальне дослідження плазмонного зв’язку в сферичних наночастинках золота. Зокрема, ми використовуємо метод дискретної дипольної апроксимації (DDA), реалізований у DDSCAT, щоб симулювати зв’язок електричних полів у дублеті наночастинок як функцію відстані між ними. Наше моделювання показує, що зв’язок SPR між двома наночастинками відбувається на відстані до 12 нм. Крім того, ми розширюємо наше моделювання, щоб вивчити зв’язок наночастинок у лінійних ланцюгах, що складаються з п’яти наночастинок, і в кластерних формах. Наші результати показують, що відбувається зв’язок SPR у лінійному ланцюзі, і зі збільшенням кількості наночастинок посилення поля також збільшується. Однак ми спостерігаємо, що цей ефект насичується після чотирьох наночастинок у рядку. Наше дослідження дає уявлення про плазмонний зв’язок у наночастинках золота, що може допомогти в розробці та оптимізації плазмонних пристроїв для різних застосувань.

Посилання

C.N. Banwell and E.M. Mc-Cash, Fundamentals of molecular spectroscopy, 4th Edition, (Tata Mc Graw Hill, India, 1995).

F. Lu, W. Zhang, L. Sun, T. Mei, and X. Yuan, Optics Express, 30, 12 21377 (2022). https://doi.org/10.1364/OE.460394

L. Meng, Y. Wang, M. Gao, and M. Sun, J. Phys. Chem. C, 125, 10 5684 (2021). https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.0c10922.

A. Szaniawska, and A. Kudelski, Frontiers in Chemistry, 9, 664134 (2021). https://doi.org/10.3389/fchem.2021.664134.

H. Zhou, X. Li, L. Wang, Y. Liang, A. Jialading, Z. Wang, and J. Zhang, Reviews in Analytical Chemistry, 40 (1), 173 (2021). https://doi.org/10.1515/revac-2021-0132

M.M. Joseph, N. Narayanan, J.B. Nair, V. Karunakaran, A.N. Ramya, P.T. Sujai, et al., Biomaterials, 181,140 (2018). https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2018.07.045

S. Khan, R. Ullah, A. Khan, R. Ashraf, H. Ali, M. Bilal, and M. Saleem, Photo diagnosis and Photodynamic Therapy, 23,89 (2018). https://doi.org/10.1016/j.pdpdt.2018.05.010

D.W. Shipp, F. Sinjab, and I. Notingher, Advances in Optics and Photonics, 9(2), 315 (2017). https://doi.org/10.1364/AOP.9.000315

J. Parsons, C.P. Burrows, J.R. Sambles and W.L. Barnes, Journal of Modern Optics, 57, 1362 (2010). https://doi.org/10.1080/09500341003628702

B.T. Draine, and P.J. Flatau, J. Opt. Soc. Am. A,11,1491 (1994). https://doi.org/10.1364 /JOSAA.11. 001491

B.T. Draine, and J. Goodman, The Astrophysics journal, 405, 685 (1993). https://doi.org/10.1086/172396

B.T. Draine, and P. J. Flatau, J. Opt. Soc. Am. A,25 (11),2693 (2008). https://doi.org/10.1364/JOSAA.25.002693

M.A. Yurkin, and M. Huntemann, J. Phys. Chem. C, 119, 52, 29088 (2015). https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.5b09271

C. Mätzler, MATLAB Functions for Mie Scattering and Absorption, (Institute of Applied Physics, University of Bern, 2002). https://omlc.org/software/mie/maetzlermie/Maetzler2002.pdf

P.B. Johnson, and R.W. Christy, Phys. Rev. B, 6, 4370 (1972). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.6.4370

Завантаження

Опубліковано

2024-06-01

Статті цього автора (цих авторів), які найбільше читають