Loading [MathJax]/jax/output/HTML-CSS/jax.js

Дифракція пласкої хвилі на золотому наноциліндрі скінченних розмірів

В. І. Каневський1, В. І. Григорук2, В. С. Сидоренко2

1Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка НАН України, вул. Генерала Наумова, 17, 03164 Київ, Україна
2Київський національний університет імені Тараса Шевченка, вул. Володимирська, 64, 01601 Київ, Україна

Отримано: 27.10.2016. Завантажити: PDF

Виконано розрахунок розсіяння пласких електромагнетних хвиль в оптичному діяпазоні на золотому наноциліндрі з використанням скінченно-елементного підходу для тривимірного векторного Гельмгольцового рівняння. Показано, що в резонансному режимі випромінювання активної енергії (потужности) індукованого в наноциліндрі електричного диполя в основному реалізується через його бічні сторони. Просторовий розподіл реактивної енергії електричного диполя має явно виражений локальний характер – ця енергія, в основному, розподіляється біля поверхні наноциліндра і в декілька разів більше за його активну енергію. При цьому протягом одного періоду коливань падної пласкої хвилі двічі реалізується обмін електромагнетною енергією між індукованим електричним диполем і пласкою хвилею. У ближній зоні розсіяння домінує не хвильовий, а коливний процес й інша фізична природа перевипромінювання енергії – не активна, а реактивна. Інтенсивність потоку Пойнтинґового вектора у ближній зоні в резонансному режимі на порядок перевищує інтенсивність даного потоку в нерезонансному режимі.

Ключові слова: поверхневий плазмонний резонанс, розсіяння пласких електромагнетних хвиль, тривимірне векторне Гельмгольцове рівняння.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v38/i12/1563.html

PACS: 02.70.Dh, 41.20.Jb, 42.25.Bs, 42.25.Fx, 42.25.Gy, 73.20.Mf, 78.67.Bf


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. S. A. Maier, Plasmonics: Fundamentals and Applications (New York: Springer Science + Business Media LLC: 2007)
  2. B. J. Messinger, K. U. Vonraben, R. K. Chang, and P. W. Barber, Phys. Rev. B, 24: 649 (1981) Crossref
  3. H. Xu, J. Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, 87: 53 (2004) Crossref
  4. P. B. Johnson and R. W. Christy, Phys. Rev. B, 6, No. 12: 4370 (1972) Crossref
  5. P. K. Jain, K. S. Lee, I. H. El-Sayed, and M. A. El-Sayed, J. Phys. Chem. B, 110, No. 14: 7238 (2006) Crossref
  6. C. F. Bohren and D. R. Huffman, Adsorption and Scattering of Light by Small Particles (New York: John Willey and Sons: 1983)
  7. В. В. Климов, Наноплазмоника (Москва: Физматлит: 2009)
  8. В. И. Каневский, В. М. Розенбаум, Оптика и спектроскопия, 117, No 2: 158 (2014) Crossref
  9. J. L. Volakis, A. Chatterjee, and L. C. Kempel, Finite Element Method for Electromagnetics (New York: IEEE Press: 1998) Crossref
  10. J. M. Jin, The Finite Element Method in Electromagnetics (New York: John Willey and Sons: 2002)
  11. W. C. Chew and W. H. Weedon, Microwave Opt. Tech. Lett., 7: 599 (1994) Crossref
  12. Z.S.Sacks, D.M.Kingsland, R.Lee, and J.F.Lee, IEEE Trans. Antennas Propagat., 43, No. 12: 1460 (1995) Crossref
  13. Е. Ф. Венгер, А. В. Гончаренко, М. Л. Дмитрук, Оптика малих частинок і дисперсних середовищ (Київ: Наукова думка: 1999)
  14. П. В. Короленко, Соросовский образовательный журнал, No 6: 93 (1998)