D3h和D4h等离激元超分子的Fano共振光谱的子集合分解解释

针对D_(3h)和D_(4h)对称构型金属纳米多颗粒集合即等离激元超分子表面等离激元共振光谱的子集合分解及其相对应的Fano共振光谱低谷的产生机理,本文运用群论的方法做出了详细的分析研究.运用与群论中求解分子简正振动模式类似的方法,推导证实了在线偏振光入射时,Dnh环形多颗粒只有2个电偶极表面等离激元共振模式,增加中心颗粒会使模式增加1个.对D_(3h)和D_(4h)等离激元超分子的表面等离激元共振模式进行不可约表示基向量正交分解分析表明,Fano共振光谱低谷是由于两个起主要作用的相邻模式包含有共同的正交基向量,并形成相消干涉而产生.这进一步验证了Fano共振光谱低谷的起源除传统观点(即源自于宽频超辐射亮模式和窄频低辐射暗模式之间的耦合)之外的另一种解释视角.

超晶格Fano共振的Raman散射研究

超晶格Ｆａｎｏ共振的Ｒａｍａｎ散射研究赵铁男，朱恪，陈正豪，金奎绢，潘少华（中国科学院物理研究所北京１０００８０）林筠（中国地质大学北京１０００８１）ＲａｍａｎＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃＳｔｕｍｅｓｏｎＦａｎｏｒｅｓｏｎａｎｃｅｏｆＳｕｐｅｒＡｔｔｉ...

C3v和C4v金属纳米多颗粒-薄膜系统的Fano共振光谱的群论

针对C_(3v)和C_(4v)对称构型金属纳米多颗粒-薄膜系统的Fano共振光谱低谷的产生机理,运用群论的方法给出了详细的推导。在前期研究成果的基础上,分析证实了当线偏振光电场沿多颗粒所在平面入射时,C_(nv)对称构型多颗粒-薄膜系统共有4个满足相同不可约表示的E模式:在多颗粒所在平面内只有3个局域表面等离激元电偶极矩共振对称模式,其中2个模式位于外围环形多颗粒中,中心颗粒单独具有1个模式,这与Dnh对称构型多颗粒系统的电偶极矩分布完全相同;另外1个模式虽满足对称性相同的要求,但其电偶极矩的方向垂直于多颗粒所在的平面。C_(nv)点群和D_(nh)点群虽然具有相同的光谱线型,但是薄膜基底的存在会使光谱谷(峰)产生一定的红移或蓝移,这就为设计金属纳米多颗粒-薄膜系统的光学性质及其广泛应用提供了一定的参考。

金属微纳结构有序阵列中Fano共振的产生条件

本文研究了由椭圆形金纳米颗粒组成的周期阵列在对称介质环境以及放置在介质波导表面两种体系下的Fano共振特性.我们将衍射表面波或波导本征模调谐到金纳米颗粒的局域等离激元共振频率附近,使其满足了通常意义上Fano共振产生的条件,即窄线宽和宽线宽的模式在共振能量上的重叠.我们发现,当仅满足这一条件时,Fano共振并不能被有效激发.我们通过对共振模式场分布的研究分析,阐述了Fano共振的激发还必须满足两种不同线宽的模式需要具有相同的电场分量.我们的研究结果将有助于更好地理解Fano共振的物理意义,对于设计基于Fano共振的微纳光子结构和器件有着重要的指导意义.

劈裂纳米矩形的Fano共振效应及对不同偏振角入射激光的衰减作用

利用时域有限差分(FDTD)法模拟了所设计的一种新型劈裂纳米矩形结构消光光谱、近场增强和电荷分布情况。研究了在劈裂金属纳米矩形中,Fano共振形成机理、结构参数对Fano共振峰的影响,以及当入射场偏振方向不同时在红外波长处形成的消光率同等强度骤增现象。研究表明,当改变周围环境折射率时,Fano共振峰有一个非常明显的移动,品质因数FoM可以达到11.8,这种新型劈裂纳米矩形有很好的传感特性。入射光沿不同偏振方向穿过劈裂金属纳米矩形时,在特定红外波长处形成同等强度的消光率增强,对不同偏振角激光强度形成统一衰减的特性使其在混合偏振角激光的强度衰减等光学方面有着重要的应用价值。

三角缺口正三角形纳米结构的共振模式

设计了一个三角缺口三角形破缺纳米结构,它是从正三角形底边切掉一个三角切片所构成.应用离散偶极子近似方法研究了其消光光谱及表面电场分布.结果发现,该破缺纳米结构的消光光谱中出现了具有Fano共振的线形.分析表明,这个Fano共振线形是由绑定与反绑定混合表面等离激元模式相互作用所致.研究了三角缺口三角形纳米结构的结构参数对Fano共振的影响.