研究目的
分析由等离子体纳米棒构成的一大类平面光栅的电磁散射现象,并证明其在设计等离子体传感器、滤波器、反射器及导波等离子体器件方面的实用性。
研究成果
所提出的严格自洽公式被高效应用于广泛的等离子体光栅类别,展示了其在设计和优化先进生物医学应用定制传感器方面的潜力。该方法计算速度快,可扩展用于分析平面等离子体光栅与非各向同性介质的相互作用。
研究不足
该研究仅限于由沿轴向无限长的等离子体纳米棒组成的平面光栅。非圆形横截面的分析需要数值推导相关的T矩阵表达式。传感器特性的灵敏度有待提高以实现高灵敏度的等离子体传感器。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用基于晶格求和技术的自洽公式,通过圆柱谐波展开法对等离子体光栅进行全波散射分析。
2:样本选择与数据来源:
分析包含三种等离子体结构构型:银纳米圆柱的多层周期结构、含周期性缺陷的结构,以及与介质板耦合的金属包覆介质纳米圆柱单阵列。
3:实验设备与材料清单:
数值实验假设金属为银(Ag),并设定纳米圆柱与介质板的具体结构参数。
4:实验步骤与操作流程:
该方法通过计算阵列的反射与透射矩阵,分析平面波正入射下功率反射与透射的光谱响应。
5:数据分析方法:
包括研究等离子体晶格超胞内不同波长下的近场分布,并估算透射峰对背景介质折射率的敏感度。
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