基于表面等离子体共振效应的椭圆柱银纳米线的光力研究.PDF

第 卷第 期 光 子 学 报 ４１ １１ 　 　 　 Ｖｏｌ．４１Ｎｏ．１１ 年 月 　　　　　　　　　　　　 ２０１２ １１ ＡＣＴＡＰＨＯＴＯＮＩＣＡＳＩＮＩＣＡ Ｎｏｖｅｍｂｅｒ２０１２ ： ／ 犱狅犻１０．３７８８ ｚｘ１３３１ ｇ 基于表面等离子体共振效应的椭圆柱银纳米线的 光力研究 ａ ｂ ａ ａ 高永毅 ，钟慧 ，周仁龙 ，占世平 （ 湖南科技大学 物理学院； 机电工程学院，湖南 湘潭 ） １ ａ． ｂ． ４１１２０１ 摘 要：运用有限时域差分方法，研究了两椭圆柱银纳米线之间的光力及其物理机制，并且分析了 　 椭圆柱银纳米线的尺寸以及相对位置对光力的影响 结果表明：椭圆柱银纳米线的尺寸以及相对位 ． 置等结构参量的变化导致两椭圆柱银纳米线之间光力的明显变化 由于局域耦合共振， 纳米颗 ． Ａｇ 粒间的内壁上存在电子的振荡行为，将微腔中光子的能量转化成电子集体振荡的动能，这使得微腔 中的电磁场能量减小到负能态，从而产生收缩的负光力 因此， 纳米颗粒间相互吸引 ． Ａｇ ． 关键词：有限差分时域方法；表面等离子体共振；银纳米线；光力；局域耦合共振 中图分类号： 文献标识码： 文章编号： （ ） Ｏ４３１．１ Ａ １００４４２１３２０１２１１１３３１４ 　　　 　　　 振，激发了银纳米线壁内部电子集体振荡，这将微腔 ０ 引言 　 中光子的能量转化成电子集体振荡的动能，使得微 年， 发现当光照射物体时，会对 腔中电磁场能量减小到负能态，从而产生收缩的负 １８７１ Ｍａｘｗｅｌｌ ［］ 物体产生压力 １ 年 ， 年 光压，表现为负的光力 ．１９００ Ｌｅｂｅｄｅｖ１９０３ Ｎｉｃｈｏｌｓ ． ［ ］ 和 Ｈｕｌｌ分别用实验证明了这一结论 ２３ ．由于等离 １ 计算方法 子体共振效应在纳米粒子表面附近可以引起很强的 　 局域场，近年来，人们利用各种小体积介质微腔封闭 基于Ｍａｘｗｅｌｌ方程组的 ＦＤＴＤ算法能严格地 的金属矩形腔组成的理想电导体，回音廊模式腔以 处理色散效应 在由电介质或线性金属介质组成的 ． 及法布里 珀罗光腔等，使光子在微腔内来回振荡， 空间中，