مطالعه‌ي اثرات غيرموضعي بر ديمرهاي فلزي

Investigation of Nonlocal Effects On Metal Dimers

در اين مقاله، رفتار نانوذرات جفت شده‌ي فلزي تحت تاثير نور تابشي با مدل‌هاي مختلف بررسي شده است. جهت بررسي اثرات غيرموضعي از مدل ساده‌ي پيشنهادي و مدل هيدروديناميكي استفاده ‌مي‌گردد. به‌منظور‌ شبيه‌سازي نانوذرات فلزي، مدل ساده اثرات غير‌موضعي را با جايگزين كردن فلز با لايه‌‌ي نازك كامپوزيت در مرز فلز-دي‌الكتريك بررسي مي‌كند. شبيه سازي‌ نانوذرات بر اساس روش المان متناهي انجام مي‌گردد. طيف سطح مقطع خاموشي براي ساختار مورد نظر در مدل موضعي، غيرموضعي و مدل پيشنهادي مقايسه شده است. مدل‌هاي غيرموضعي جابجايي آبي را نسبت به مدل موضعي نشان مي‌دهند كه براي ساختار مورد بررسي، جابجايي آبي قله‌ي اول طيف سطح مقطع خاموشي 0/19 الكترون ولت مي‌باشد. در شعاع‌هاي كوچك جابجايي آبي مدل‌ غيرموضعي نسبت به مدل موضعي به‌طورآشكار بزرگ‌تر مي‌شود. طيف سطح مقطع خاموشي براي شكاف‌هاي متفاوت رسم شده است. همچنين تاثير افزايش شعاع نانوذرات نقره بر پارامتر ميزان خاموشي مطالعه گرديده است. كاهش فاصله‌‌ي جدايي و شعاع نانوذرات موجب بزرگتر شدن قله‌هاي پلاسمون سطحي مي‌گردد كه علت آن قوي‌تر شدن اثرات غيرموضعي مي‌باشد.

In this paper, the interaction of light with coupled metallic nanoparticles by different models are studied. To investigate nonlocal effects simple suggested model and hydrodynamic model are utilized. Metalic nanoparticles are simulated, by taking account nonlocal effects in a simple model. Therefore metal is replaced by a thin composite layer on the metal-dielectric interface. The simulation is done by finite element method. The extinction-cross section spectra of the desired structure comparison are calculated by a local, nonlocal and simple model. Nonlocal models have blue shift regarding local model, for desired structure the blue shift of the first peak in the extinction cross section spectra is 0.19 eV. The extinction-cross section spectra of various separation distance of nanoparticles are shown. Furthermore, the influence of increasing nanoparticles radius on extinctioncross section is analyzed in details. The results reveal that by reducing nanoparticles radius or gap, surface plasmon peaks are increased, due to the stronger nonlocal response. In a smaller radius, the blue shift is significantly larger by the nonlocal model relative to the local model