Плазмонний зв’язок у димерах наночастинок срібла: 3D-FDTD Моделювання оптичного відгуку, що залежить від відстані

Димери наночастинок срібла виявляють сильний плазмонний зв’язок, що залежить від відстані, оскільки локалізовані поверхневі плазмонні резонанси змішуються разом. Це робить їх хорошими кандидатами для оптичних і сенсорних застосувань на нанорозмірі. Незважаючи на те, що експериментальні та чисельні дослідження раніше вивчали явища плазмонного зв’язку, комплексне та повністю відтворюване тривимірне дослідження високої роздільної здатності оптичної поведінки, залежної від розриву, все ще відсутнє. У цьому дослідженні ми проводимо обширне 3D моделювання димерів наночастинок срібла в часовій області (3D-FDTD) за допомогою Meep, зосереджуючись на сферах діаметром 50 нм із проміжками між частинками, що варіюються від 5 нм до 50 нм. Використовуючи вбудовану дисперсійну модель срібла Meep, широкосмугове джерело збудження та просторову роздільну здатність 0,5 нм, ми можемо точно виміряти спектри екстинкції, резонансні зсуви, ширину ліній (FWHM), коефіцієнти якості, інтегровану екстинкцію та розподіл інтенсивності ближнього поля. Мода зв’язувального диполярного плазмону демонструє червоний зсув, який можна виміряти, коливаючись від 690,51 нм при проміжку 50 нм до 703,52 нм при вузьких проміжках. Найбільший зсув становить близько 13,01 нм. На малих відстанях ми бачимо сильні електромагнітні гарячі точки, які підтверджують, що плазмонний зв’язок сильніший. Ці результати дають нам кількісний погляд на те, як працює плазмонна гібридизація, що залежить від розриву, і дають нам корисні поради щодо проектування плазмонних датчиків, підкладок з поверхневим комбінаційним розсіюванням (SERS) і нанорозмірних фотонних пристроїв.