پلاسمون‌های سطحی جایگزیده در یک نانوقرص دایروی پوسته‌ای و حفره‌دار

هاشمی, پریوش; یاقوتی, عمادالدین; بابائی, فریدون

doi:10.47176/ijpr.25.1.22017

پلاسمون‌های سطحی جایگزیده در یک نانوقرص دایروی پوسته‌ای و حفره‌دار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

پریوش هاشمی

عمادالدین یاقوتی

فریدون بابائی

گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه ، دانشگاه قم، قم

https://doi.org/10.47176/ijpr.25.1.22017

چکیده

در این پژوهش، برانگیختگی پلاسمون‌های سطحی جایگزیده در یک نانوقرص دایروی پوسته‌ای و حفره‌دار به صورت نظری به روش تفاضل محدود در حوزۀ زمان شبیه‌سازی شد. تأثیر اندازه‌های پوسته و حفره بر حالت‌های پلاسمونی جایگزیده مورد تحلیل قرار گرفت. حالت‌های پلاسمونی جایگزیده از طیف‌های خاموشی استخراج، میدان‌های الکتریکی و چگالی توزیع بار آنها بر حسب پارامترهای ساختاری تحقیق شد. از نتایج به دست آمده مشخص شد با بررسی نانوذرات نامتقارن، که با تغییر مکان حفره اندازۀ پوسته در طرفین آنها متفاوت می‌شود، و همچنین از مطالعۀ نانوذرات دارای چند حفره، می‌توان به حالت‌های متنوع‌تر پلاسمونی در این نانوذرات دست یافت. وقوع حالت‌های متنوع در نانوذرۀ پوسته‌ای و حفره‌دار می‌تواند کاردبردهای گسترده‌ای درحوزۀ فوتونیک کوانتومی، حسگر‌های پلاسمونی، پردازش اطلاعات و درمان نورگرمایی داشته باشد.

کلیدواژه‌ها

پلاسمون‌های سطحی جایگزیده

نانوذرات پوسته‌ای

پوستۀ نامتقارن

نانوذرات چندحفره‌ای

موضوعات

اپتیک و فوتونیک

عنوان مقاله English

Localized surface plasmons in a shell and hollow circular nanodisk

نویسندگان English

Parivash Hashemi

Emadoddin Yaghooti

Ferydon Babaei

Department of Physics, Faculty of Basic Sciences, University of Qom, Qom, Iran

چکیده English

In this study, the excitation of localized surface plasmons in a shell and hollow circular nanodisk was theoretically simulated using the Finite Difference Time Domain (FDTD) method. The effects of shell and cavity sizes on the localized plasmonic modes were analyzed. The localized plasmonic modes were extracted from the extinction spectra, and their electric field distributions and charge densities were investigated as a function of structural parameters. The results indicated that by examining asymmetric nanoparticles, where the shell size differs on each side due to the varying location of the cavity, and by studying nanoparticles with multiple cavities, more diverse plasmonic modes could be achieved. The occurrence of such diverse modes in shell-and-hollow nanodisks could have broad applications in quantum photonics, plasmonic sensors, information processing, and photothermal therapy.

کلیدواژه‌ها English

localized surface plasmons

shell nanoparticles

asymmetric shell

multicavity nanoparticles

M A García, Phys. D: Appl. Phys. 44, 28 (2011) 283001.
P A Sohi and M Kahrizi, “Recent Advances in Nanophotonics-Fundamentals and Applications” IntechOpen, London, UK, (2020).
F Babaei, M Javidnasab, and A Rezaei, Plasmonics 13 (2018) 1491.
S A Maier, ‟Plasmonics: Fundamentals and Applications” New York: springer (2007).
F Babaei and M Rostami, Commun. 439 (2019) 8.
K Kosuda, J Bingham, et al., “Handbook of Nanoscale Optics and Electronics” Northwestern University, Evanston, IL, USA (2010).
C Li and Y Jin, Funct. Mater. 31, 7 (2021) 2008031.
D Sun, et al., ACS Nano 9, 6 (2015) 5657.
A R Ferhan, et al., Nanoscale Adv. 2, 8 (2020) 3103.
S Li, et al., ACS Nano 15, 7 (2021) 10759.
R Yu, et al., Soc. Rev. 46, 22 (2017) 6710.
M Zeng, et al., Nanoscale 16,10 (2024) 5232.
C de la Encarnación, et al., Drug Deliv. Rev. 189 (2022) 114484.
C Li and Y Jin, Funct. Mater. 31, 7 (2021) 2008031.
E D Palik (Ed.), “Handbook of Optical Constants of Solids III”, Academic Press (1998).
T Perera, et al., Phys. Chem. C 124, 50 (2020) 27694.
Y W Ma, et al., Plasmonics 12 (2017) 1057.
E Prodan, et al., Science 302, 5644 (2003) 419.
A Genç, et al., Nanophotonics 6, 1 (2017) 193.
S Lal, S Link and N J Halas, Photonics 1, 11 (2007) 641.
W Feng, et al., Chem. 91, 4 (2019) 3002.
E A Gurvitz, et al., Laser Photonics Rev. 13, 5 (2019) 1800266.
C Radloff and N J Halas, Nano Lett. 4, 7 (2004) 1323.
G Festa and S Nielsen, Seismol. Soc. Am. 93, 2 (2003) 891.