بررسی تحلیلی خواص نوری خطی نانوذرات سه­تایی خطی فلزی در تقریب اندرکنش دوقطبی

در این مطالعه، ما به طور نظری خواص خطی یک سه تایی نانوذرات فلزی را بررسی می‌کنیم. سه نانوذره کروی یکسان که مراکز آ­­ن­ها به فاصله مساوی روی یک خط مستقیم قرار گرفته اند، در نظر گرفته می شوند. با در نظر گرفتن برهمکنش بین ذرات از طریق دوقطبی های الکتریکی القایی، معادله حرکت الکترو­ن­های رسانش هر نانوذره به صورت تحلیلی حل می­شود. بر اساس یک مدل شبه درود، برخی عبارات تقریبی مناسب برای گذردهی هرnp حاصل شده‌اند که امکان مشاهده واضح سهم اندرکنش بین ذره‌ای را فراهم می‌کند. بسته به جهت محور سه تایی و هندسه پرتو لیزر فرودی (یعنی جهت میدان های الکترومغناطیسی و بردار موج پرتو لیزر)، سه پیکربندی هندسی مختلف می­توان در نظر گرفت که در اینجا فقط حالت تابش عمود با میدان الکتریکی موازی با محور سه­تایی در نظر گرفته می­شود که البته فقط در این حالت برهمکنش بین ذرات موثرتر است. ضریب خاموشی هر نانوذره به صورت تابعی از طول موج رسم شده، و نشان داده شده است که در مقایسه با حالت یک ذره منفرد غیر اندرکنشی، بیشینه تشدید پلاسمونی ضمن افزایش اندازه قله، یک انتقال به قرمز را تجربه می­کند.

analytical study of linear optical properties of metal nanoparticle trimers in the dipole interaction approximation

in this study, we theoretically investigate the linear properties of a metal nanoparticle trimer. three identical spherical nanoparticles whose centers are equidistantly oriented on a same straight line are considered. considering interaction between particles through induced electric dipoles, the motion equation of each nanoparticle conduction electrons is analytically solved. some appropriately approximated expressions are derived for the permittivity of each particle based on a drude-like model, allowing the clear observation of the contribution of inter-particle interaction. depending on the orientation of the trimer axis and incident laser beam geometry (i.e., orientation of electromagnetic fields and wave vector of laser beam), three different configurations can be considered but here, only the normal incidence with electric field parallel to the trimer axis is taken to account, of course, only in this situation inter-particle interaction is more effective. the extinction efficiency of each np as a function of wavelength is plotted and it is shown that it increases compared to the case of non-interactional single np, and its plasmon resonance peak experiences a red shift.