اثر شعاع انحنای نوک شاخه ها بر پاسخ پلاسمونیک نانوذرات ستاره ای شکل طلا

بر نانوذرات ستاره ای شکل طلا به سبب داشتن شاخه های تیز و توانایی ایجاد میدان های الکتریکی محلی قوی از نانوساختارهای مهم در پلاسمونیک و حسگری نوری به شمار می روند. در این مقاله تاثیر شعاع انحنای نوک شاخه ها ب ویژگی های پلاسمونیک نانوذرات ستاره ای طلا بررسی شد. هدف، پژوهش بررسی نقش تیزی نوک ها در تغییر طیف جذب جابه جایی تشدید پلاسمونی و تقویت میدان الکتریکی محلی بود. برای این منظور شبیه سازی عددی با استفاده از روش تفاضل محدود در حوزه زمان (FDTD) انجام شد و شعاع های مختلف نوک با ثابت نگه داشتن سایر پارامترهای هندسی مورد تحلیل قرار گرفتند. نتایج نشان داد که کاهش شعاع نوک باعث انتقال قله جذب و بیشینه ضریب تقویت میدان به طول موج های بلندتر می شود. همچنین با تیزتر شدن شاخه ها شدت میدان الکتریکی محلی به طور قابل توجهی افزایش یافت. نقشه های توزیع میدان تمرکز میدان در ناحیه نوک شاخه ها را تایید کردند. این رفتار ناشی از تجمع بارهای سطحی در نواحی با انحنای زیاد است. نتایج این پژوهش نشان می دهد که شعاع نوک پارامتری کلیدی در تنظیم پاسخ پلاسمونیک نانوذرات ستاره ای شکل طلا بوده و کنترل آن می تواند در بهبود عملکرد این نانوساختارها در کاربردهایی مانند حسگری نوری، SERS و درمان فوتوترمال موثر باشد.

کلیدواژه ها:

نانوذرات ستاره ای ، سطح مقطع جذب ، شبیه سازی FDTD ، تقویت میدان الکتریکی ، تشدید پلاسمون سطحی ، SERS