Аналітична теорія плазмонних ефектів у стрижнеподібних металевих наночастинках. Модель еквівалентного сфероїда

Abstract

В рамках моделi еквiвалентного витягнутого сфероїда отримано аналiтичнi вирази для поляризовностей стрижнеподiбних металевих структур, що дозволило суттєво спростити розрахунки їх оптичних характеристик. Розраховано частотнi залежностi поперечної та поздовжньої компоненти тензора поляризовностi, а також перерiзiв поглинання i розсiювання для витягнутих сфероїдiв, цилiндрiв та сфероцилiндрiв. Проаналiзовано змiну положень максимумiв уявної частини компонентiв тензора поляризовностi, перерiзiв поглинання та розсiювання при змiнi розмiрiв, форми I матерiалу наночастинок. Встановлено, що положення поперечного поверхневого плазмонного резонансу в стрижнеподiбних наночастинках форм, що розглядаються, практично нечутливе до змiни величин пiвосей, у той час як збiльшення аспектного вiдношення приводить до “червоного” зсуву поздовжнього поверхневого плазмонного резонансу. Показано, що використання моделi еквiвалентного витягнутого сфероїда дає задовiльне узгодження мiж результатами розрахункiв та експериментальними даними для частот поздовжнього поверхневого плазмонного резонансу, не потребуючи застосування складних обчислювальних методiв.