金属纳米颗粒阵列LSPR效应理论仿真研究答辩ppt.pptVIP

金属纳米颗粒阵列的LSPR效应理论仿真研究;简介;DDA算法介绍; （2） E0为入射光电场的振幅; k为波矢。相互作用矩阵有如下形式: （3） 式中 ,将式(2)与式(3)代入式(1),整理可得到: （4）; 对于包含N个点偶极子的体系来说,E与P均为3N 维矢量;A为3N ×3N矩阵。解此3N维复线性方程可求得极化矢量P。消光系数(包括吸收与散射两部分)可由以下方程求得: （5） 应用上面的计算方法，用来对纳米粒子光谱吸收进行仿真的算法方程DDSCAT应运而生，这个是Draine和Flatau用Fortran语言编写的，用来计算纳米粒子的光学性质（吸收、散射等） ;程序根据颗粒形状（球体、椭球体、正四面体、长方体、圆柱体、六角棱柱、三角棱柱等）自动生成偶极子阵列，对于程序中未设定的颗粒形状，用户可自定义偶极子阵列，生成此形状。光与颗粒作用时的偏振方向可由角度设定。在程序中需要设置的参数包括粒子的形状、粒子的有效半径、偶极子数目、粒子随波长变化的复介电常数等。当金属粒子并非是处于真空中时，必须要输入有效波长和颗粒有效介电常数。 通过对参数进行设置，本文主要对球体、椭球体纳米颗粒在诸多条件下进行光学性质计算分析，计算结果如下：;（1）半径皆为10nm的金、银纳米球在真空中的光谱吸收;（2）金包裹银纳米球和金纳米球在真空中的光谱吸收与分析(外材料半径为10nm内材料半径为5nm);（3）银包裹金纳米球和银纳米球在真空中的光谱吸收与分析(外材料半径为10nm内材料半径为5nm);（4）真空中银包裹金球纳米粒子在银金半径不同比例下的光谱吸收;（5）处于同种介质下不同尺寸的银纳米球的吸收光谱;（6）同种半径（半径为20nm）的银纳米球在不同介质中的光???吸收;半径为20nm的银纳米球吸收峰对应波长与纳米球处介质的折射率的关系;(7)长短轴比例不变、尺寸改变对椭球形银纳米粒子的吸收光谱的影响[粒子的纵横比为2：1(即椭球c：b：a=2：1：1)];纵横比为2：1椭球形银纳米粒子横向吸收峰最大吸收率与短轴长的关系;纵横比为2：1椭球形银纳米粒子纵向吸收峰最大吸收率与短轴的关系;纵横比为2：1的椭球形银纳米粒子纵向吸收峰对应的波长与纳米球尺寸(短半轴长)的关系;(8)大小相同的银纳米椭球(a=b=10nm、c=20nm椭球状银纳米粒子)在不同介质中的吸收光谱;a=b=10nm、c=20nm椭球状银纳米粒子的横向吸收峰对应波长与所处介质折射率的关系(非线性);a=b=10nm、c=20nm椭球状银纳米粒子的纵向吸收峰对应波长与所处介质折射率的关系;结论;补充(对DDA算法方程——DDSCAT理论仿真数据准确性的鉴定)引用数据（实际试验中测得的CTAB水溶液中直径为13nm金纳米的吸收光谱）;DDSCAT仿真数据（用DDSCAT拟对水中直径为13nm金纳米球的吸收光谱）;分析与展望;致谢