| 李朝,俞宪同,秦翠芳,曹潇丹,潘海峰,徐建华.金属纳米二聚体结构的局域表面等离子体激元共振特性研究[J].光电子激光,2015,26(7):1423~1428 |
| 金属纳米二聚体结构的局域表面等离子体激元共振特性研究 |
| Localized surface plasmon resonance properties of metal nanoparticle dimers |
| 投稿时间：2015-02-26 |
| DOI： |
| 中文关键词: 局域表面等离子体激元共振(LSPR) 局域表面等离子体激光器(SPASER) 纳米粒子 二聚 体 时域有限差分(FDTD) |
| 英文关键词:localized surface plasmon resonance (LSPR) surface plasmon amplification by stimulated emission of radiation (SPASER) nanoparticles dimer finite difference time-domain (FDTD) |
| 基金项目: |
| 作者 | 单位 | | 李朝 | 华东师范大学,精密光谱科学与技术国家重点实验室,上海 200062 | | 俞宪同 | 华东师范大学,精密光谱科学与技术国家重点实验室,上海 200062 | | 秦翠芳 | 华东师范大学,精密光谱科学与技术国家重点实验室,上海 200062 | | 曹潇丹 | 华东师范大学,精密光谱科学与技术国家重点实验室,上海 200062 | | 潘海峰 | 华东师范大学,精密光谱科学与技术国家重点实验室,上海 200062 | | 徐建华 | 华东师范大学,精密光谱科学与技术国家重点实验室,上海 200062 |
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| 中文摘要: |
| 将金属纳米粒子二聚体结构作为光学谐振腔,采用 时域有限差分(FDTD)法仿真模拟了一种新型局域表面等离子体激光器(SPASER)。 使用洛伦兹复介电常数模型研究二聚体的增益介质特性,探讨了二聚体结构中 两个纳米局域表面等离子体激元共振(LSPR)以及相互作用机制,进一步研究了 LSPR相互作用对SPASER的局域场增强的影响。 模拟结果表明,相比较单纳米颗粒SPASER,LSPR的相互作用使得二聚体SPASER的局域电场显著 增强,增强因子最 大可以相差27倍。本文研究为纳米光学器件尤其是激光器件的设计提 供了依据。LSPR效应的 研究可以用于探索一些光与物质相互作用的极限效 应,从而为有源光子线路、生物传感以及量子信息处理等研究开辟道路。 |
| 英文摘要: |
| Strong coupling between electronic transitions and localized optical modes can yield a new kind of optical source,which is important.It would break the bottleneck of delivering light from a macroscopic external sourc e to the nanometre scale,such as low coupling efficiency and difficulty in accessi ng individual optical modes.With metal nanoparticle dimer as an optical resonance cavity, we simulate a novel localized surface plasmon laser by using the finit e difference time-domain (FDTD) method.Lorentz permittivity model is applied to study the properties of the gain medium of the dimer,where the interaction mecha nism between the two individual nanoparticles is investigated.Furthermore,we explo re the influence of localized surface plasmon resonance interaction on the enhancem ent of local field.The simulation results show that the dimer surface plasmon laser can enhance the local electric field significantly with a maximum of 27times higher than the single nanoparticle surface plasmon laser for the enhancement factor Q.This research may lay foundation for the design of nano-optics,especia lly laser devices. |
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