Взаємодія срібних наночастинок з підкладкою в умовах плазмонного резонансу

Взаємодія між наночастинками металів і підкладками в умовах плазмонного резонансу відіграє вирішальну роль у різних оптичних застосуваннях. У цій роботі ми досліджуємо вплив матеріалу підкладки на оптичний відгук наночастинок срібла в умовах поверхневого плазмонного резонансу. Використовуючи теоретичне моделювання на основі квазістатичного дипольного наближення, ми дослідили, як діелектрична проникність підкладки впливає на спектри перерізу екстинкції наночастинок срібла в залежності від розміру наночастинок і відстані від поверхні підкладки. Проведені розрахунки показують значні зсуви піку екстинкції та збільшення перерізу екстинкції при розгляді різних матеріалів підкладок, зокрема целюлозу, оксид індію та олова і срібло. Було виявлено, що підкладки з більшою діелектричною проникністю спричиняють більший зсув піку екстинкції в бік довших довжин хвиль і призводять до збільшення значень перерізу екстинкції на робочій довжині хвилі. Більше того, було встановлено, що орієнтація зовнішнього електричного поля відносно поверхні підкладки впливає на величину цих зсувів. Результати дослідження показують, що хоча зміна розміру наночастинок має мінімальний вплив на положення піку екстинкції, збільшення розміру наночастинок значно збільшує максимальні значення перерізу екстинкції. Крім того, зміна відстані між наночастинками і поверхнею підкладки спричиняє зсуви в спектрах екстинкції, причому більші зсуви спостерігаються для підкладок з більшими значеннями діелектричної проникності. Ці результати дають цінну інформацію для проектування та оптимізації плазмонних структур для різних оптоелектронних застосувань. Розуміння взаємодії наночастинок з підкладкою та їх оптичні властивості допомагає прогнозувати оптичні відгуки і розробляти оптичні структури для покращення продуктивності їх використання. Загалом, це дослідження підкреслює важливість вибору матеріалу підкладки та взаємодії наночастинок з підкладкою в інженерних плазмонних системах для передових оптичних застосувань, прокладаючи шлях до розробки ефективних і оптимізованих оптоелектронних пристроїв і сенсорів.