潘欢,黄恺健,白忠臣,秦水介.不对称金纳米结构的光致热增强效应的调控研究[J].光电子激光,2015,26(5):1019~1024
不对称金纳米结构的光致热增强效应的调控研究
Control of photothermal enhancement effect of artificial asymmetric gold nanostructure
投稿时间:2014-11-28  
DOI:
中文关键词:  光致热增强效应  不对金称纳米结构  离散偶极近似(DDA)  共振吸收谱
英文关键词:photothermal enhancement effect  asymmetric gold nanostructure  discrete dipole a pproximation (DDA)  resonance absorption spectrum
基金项目:国家国际科技合作专项项目(2014DFA00670)、国家自然科学基金(11204046)和贵阳市科技计划(筑科合同20120371)资助项目 (贵州大学 贵州省光电子技术与应用重点实验室,贵州 贵阳 550025)
作者单位
潘欢 贵州大学 贵州省光电子技术与应用重点实验室,贵州 贵阳 550025 
黄恺健 贵州大学 贵州省光电子技术与应用重点实验室,贵州 贵阳 550025 
白忠臣 贵州大学 贵州省光电子技术与应用重点实验室,贵州 贵阳 550025 
秦水介 贵州大学 贵州省光电子技术与应用重点实验室,贵州 贵阳 550025 
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中文摘要:
      提出了一种产生光致热增强效应的不对称的人工金 纳米结构,建立了物理模型并进行了计算。采用离散偶极近似(DDA)方法计算水介质环境中 该结构及其不对称性改变后对吸收光谱及近区电磁场分布的影响,进而 利用傅里叶热传导定律数值模拟了该结构产生的热增强效应。结果表明:改变纳米结构的不 对称程度会明显影响结 构的光谱吸收位置、线型和峰值强度;同时,通过调节纳米结构的不对称性也可以有效地将 磁场能转化为热能,并 在结构周围形成高度限定的局域热增强现象。本文提出的纳米结构可在较大的近红外波段范 围内调控温度,可作为纳米尺度 下精确控制光致热效应的温度和设计热等离子纳米器件之参考。
英文摘要:
      A physical model is derived to control the -photothermal enhancement based on regulating the degree of asymmetry in an artificial asymmetric gold nanostructure.Absorption spectrometry and distribu tion of electromagnetic fields from this nanostructure and its asymmetric deformations under the water are carr ied out by taking advantage of discrete dipole approximation (DDA).Furthermore,the -photothermal enhancement of this n a nostructure is also simulated through the Fourier′s law of heat conduction.The numerical simulations show that the position,profile and strength of resonance absorption spectrum are significantly affected by the degree of asymmetry in thi s nanostructure.Moreover,as magnetic energy can be effectively converted into thermal energy by adjusting the degree of asymmetry,strong localized confinement and high enhancement of thermal energy around the nanostructure ca n be realized.The temperature from thermal enhancement can be a controlled over a wide range of near-infrared spec trum.This theoretical model can be reference for the precision control of the temperature at the nanoscale and the design of thermoplasmonics.
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