银纳米三棱柱二聚体的光学性质研究

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1、万方数据第24卷第3期光散射学报V01．24No．32012年9月THEJOURNALOFLIGHTSCATTERINGSep．2012文章编号：1004—5929(2012)03—0221一07银纳米三棱柱二聚体的光学性质研究田仙花，王斌，冯敏，曹学伟，王玉芳。(南开大学物理科学学院，天津300071)摘要：本文利用离散偶极子近似方法研究了银纳米三棱柱二聚体的光学性质，考察了粒子相对位置、粒子间隔和入射光偏振方向对消光谱和电场的影响。入射光偏振对二聚体的消光谱和表面电场均有较大的影响。纳米粒子间隔较小时，粒子问存在较强的耦合；粒子间隔较大时，二聚体的消光谱更接近

2、两个相互独立的粒子情形。另外二聚体的表面电场分布和平均电场强度还受到粒子相对位置和间隔的影响，随着粒子间隔的增大，表面平均电场值振荡上升达到最大值后减小。关键词：银纳米三棱柱；二聚体；消光谱；离散偶极子近似中图分类号：0482文献标识码：AOpticalPropertiesaroundSilverNano-dimerof’Tri：gularPrismlriangularrismsTIANXian—hua，WANGBin，FENGMin，CAOXue—wei，WANGYu—fang。(SchoolofPhysics，NankaiUniversity，Tia巧in30

3、0071，China)Abstract：Inthispaper，thediscretedipoleapproximation(DDA)methodisusedtocalcu—latetheopticalpropertiesofthenano—dimerofsilvertriangularprisms．Theeffectsofthegeometricconfigurationoftheparticlesandtheincidentlightpolarizationontheextinctionspectrumandelectricfielddistributiona

4、reexamined．Itisfoundthattheincidentlightpo—IarizationimpactsgreatlytotheextinctionspectraandE—field．Whentheparticleintervalislarge，theextinctionspectrumofthedimerisclosetothatofthesinglenano—particle．Inaddition，thesurfaceE—fielddistributionandtheaverageE—fieldstrengthofthedimerareaffe

5、ctedbytherelativepositionsanddistancesbetweentheparticles．Astheintervalin—creasing，theaverageE—fieldfirstincreasestothemaximumandthendecreases．Keywords：silvertriangularprisms；dimer；extinctionspectrum；DDAmethod1引言金属纳米粒子具有良好的表面等离子体共振特性，入射光激发产生某些特定波长的共振消光现象，而且纳米结构的表面的电场强度远大于入射电场的强度。其独特的性

6、质在化学、生物、收稿日期基金项目作者简介通讯作者环境科学等领域都有着广泛的应用前景c1]。随着纳米技术的快速发展，科学家们发展出了很多方法(电子束印刷[2]，聚焦离子束印刷[3]等)制备形状尺寸均可控的纳米粒子并将之组成多种米结构，如：球形，杆状，壳层，四面体，六边形，星形，棱柱等[4]。可靠的理论模拟可以针对粒子的：201卜06-30；修改稿日期：201l-09-23：国家自然科学基金(11074131．60878052)；教育部博士点基金项目(20100031110004，200800551053)：田仙花(1985一)，硕士研究生，主要研究方向为固体光谱．E

7、—mail：xhtian@mail，nankai．edu．cn：王玉芳．E—mail：yfwang@nankai．edu．cn万方数据222光散射学报第24卷形状、尺寸、金属材料等因素[5]，以及多粒子体系内粒子的间距、排列方式[6j、附着基底等对金属纳米粒子及其团簇和阵列的光学性质有重要影响的因素做详细的计算，从而为金属纳米粒子的各种应用提供有针对性的指导方案。实验上，人们应用湿化学方法已经制备出银纳米三棱柱结构(7]，对三棱柱的光学性质也有一定的研究。LeifJ．Sherry等人对单个纳米三棱柱的光学性质进行了研究，考察了粒子高度、边长和尖角的钝化对消光谱的影

8、响[8]。