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1、中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn金属纳米圆盘-纳米球间隙模式表面等离激#元共振特性研究12**李梦君，方晖5（1.南开大学电子信息与光学工程学院,现代光学研究所,天津300350；2.深圳大学光电工程学院，纳米光子学研究中心，深圳518060）摘要：本文采用有限元方法模拟计算了在非聚焦径向偏振光束激发下，金属纳米圆盘，金属纳米圆盘加纳米球，金属纳米球，金属薄膜，金属薄膜加纳米球这五种纳米结构的近场光谱10以及电场增强因子，本文研究了金属为金的情况。计算结果表明，金纳米圆盘的等离激元呼吸模式可以得到有效激发，圆盘中心处的纵向场得到了10倍左右的
2、电场增强，在加上金纳米球后形成的间隙模式可以使电场进一步增强10倍。对这几种纳米结构的计算结果的相互横向比较证实，金纳米圆盘-纳米球结构的间隙模式表面等离激元共振是由沿径向的电场分量所激发的，径向偏振光传播时所具有的纵向分量的作用可以忽略。15关键词：微纳光学；金属纳米圆盘；表面等离激元共振；间隙模式中图分类号：O433O436ResearchaboutthePropertiesofMetalNanodisk-NanosphereGapModeSurfacePlasmonic20Resonance12LIMengjun,FANGHui(1.CollegeofElectro
3、nicInformationandOpticalEngineering,InstituteofModernOptics,NankaiUniversity,Tianjin300350;2.CollegeofOptoelectronicEngineering,NanophotonicsResearchCenter,ShenzhenUniversity,25Shenzhen518060)Abstract:Inthispaper,thesimulationbasedonthefiniteelementmethodhasbeencarriedouttocalculatethenea
4、rfieldspectraandelectricfieldenhancementfactorsoffivenanostructuresundertheexcitationofunfocusedradiallypolarizedopticalbeamincludingmetalnanodisk,metalnanodiskwithnanosphere,metalnanosphere,metalfilm,metalfilmwithnanosphere.Thecaseof30Auasthemetalhasbeenconsidered.Thecalculationresultssh
5、owthattheplasmonicbreathingmodesofanAunanodiskcanbeeffectivelyexcitedwiththelongitudinalelectricfieldenhancedby10times,whileanother10timesenhancementcanbeobtainedbyaddinganAunanospheretoformthegapmode.Fromthecomparisonofthesenanostructures,itcanbeprovedthatthegapmodesurfaceplasmonicresona
6、nceofthemetalnanodisk-nanosphereisexcitedbythelaterial35componentoftheradiallypolarziedbeam,andeffectthelongitudinalcomponentownedbythebeamduringthetransmissioncanbeneglected.Keywords:microandnanooptics;metalnanodisk;surfaceplasmonicresonance;gapmode0引言40金属纳米结构受到光激发而产生的表面等离激元共振（SPR）因为能产生非
7、常显著的表[1][2,3]面电场增强，所以在诸如表面增强拉曼和超灵敏生物化学传感，非线性等离激元光学基金项目：高等学校博士点专项基金（20130031110036）；天津市应用基础与前沿技术研究计划（14JCYBJC16600）作者简介：李梦君（1986年生），女，博士研究生，主要研究方向：金属纳米结构的表面等离激元特性通信联系人：方晖（1973年生），男，教授，主要研究方向：颗粒光谱学，光声效应，扫描探针拉曼成像，漩涡光束.E-mail:fhui79@szu.edu.cn-1-中国科技论文在线http://www.paper
