单个金属纳米颗粒的散射特性分析

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1、------------------------------------------------------------------------------------------------单个金属纳米颗粒的散射特性分析摘要本文第一章从表面等离激元入手，运用Drude模型解释了表面等离激元是如何产生的。并阐述了表面等离激元由于金属结构的不同而产生的两种分类：局域的表面等离激元和传导的表面等离激元。在第二章中，主要阐述3种理论模型，Mie模型、Drude模型以及LorentzDrude模型，并对他们各自的优缺点、适用条件进行了简单的说明。第三章则是用COMSOLMultiphysi

2、cs对单个金属纳米颗粒的散射特性进行仿真模拟，得到了不同尺寸（半径20、30、40、50、60nm）金球的吸收截面和散射截面曲线、并观测到了表面等离激元对光的选择性吸收和散射现象，以及吸收、散射峰的红移效应。最后也模拟了s偏振光和p偏振光以不同角度入射时金球的散射情况，可以发现s偏振光在有角度入射时的散射情况与垂直入射时基本一致，而p偏振光有角度入射时的散射情况与垂直入射时有很大的却别。得出的结果基本与理论一致，从而也验证了该仿真模拟的可行性。关键词：表面等离激元，Mie模型，Drude模型，LorentzDrude模型，散射截面，COMSOLMultiphysics仿真模拟ISt

3、udyofsinglenanogoldparticle’sscatteringcharacteristicABSTRACTThefirstchapterofthisthesisisstartedfromsurfaceplasmon,——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------usingtheDrudemodeltointerprettheproductionof

4、thesurfaceplasmon.Andweshowthetwokindsofthesurfaceplasmon,causedbythedifferenceofthemetalstructure.Thefirstisthelocalizedsurfaceplasmonandthesecondisthepropagatingsurfaceplasmonpolarization.ThenwedisplayMiemodel,DrudemodelandLorentzDrudemodelmainlyinchapter2,moreovergaveanexhibitionoftheapplia

5、nceofthem.InthethirdchapterusingCOMSOL,westimulatesinglenanogoldparticle'sscatteringcharacteristicandgettheabsorptioncrosssectionandscatteringcrosssectioncurveofgoldspherewithdifferentsizes.Consequently,theselectiveabsorptionandscatteringphenomena,andthered-shiftofabsorption,scatteringpeak

6、sarebothachievedinourexperiments.Finally,weshowgoldspherescatteringpropertieswiths-andp-polarizationlightincidentatdifferentangles.Spolarizationlightwasobservedthatitgavenodifferenceatminorornormalincidence,whileppolarizationlightshoweddistinctdifferencesatanyincidentangles.Wearriveatthesameco

7、nclusionwiththeory,whichconfirmstheavailabilityofthisstimulation.KEYWORDS：surfaceplasmon,Miemodel,Drudemodel,Lorentsmodel,scatteringcrosssection,COMSOLMultiphysicsII目录前言...................................................................