研究目的
提出一种金属核纳米壳的紧凑阻抗模型，以更好地理解并促进下一代基于纳米壳的超材料实现高性价比解决方案。
研究成果
所提出的金属核纳米壳紧凑阻抗模型能准确预测共振现象，并通过阻抗来表示消光、吸收和散射截面。该模型为理解纳米壳的行为提供了简单直观的途径，有助于设计特定应用的超材料解决方案。
研究不足
该模型的准确性和适用性可能受到阻抗模型推导过程中所作假设的限制，以及将纳米壳层复杂行为简化为基本并联谐振电路的影响。
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用于超材料应用的等离子体纳米壳紧凑阻抗模型
DOI：10.1109/TNANO.2019.2934219
期刊：IEEE Transactions on Nanotechnology
出版年份：2019
更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要：
近期等离子体学研究表明，通过融合不同材料与形状可构建具有优化光学响应的复杂几何结构。其中应用最广泛的纳米结构是包覆纳米球（纳米壳），该结构在医学、科学及工程等多个领域均有重要应用。本文提出了一种金属核纳米壳的紧凑阻抗模型，该模型基于时变方法——通过求解金属核的完整偶极方程，并利用偶极场的近场分量推导介质壳的阻抗。我们首次采用电压、电流及电路元件推导出纳米壳吸收截面与散射截面的表达式及其随介电函数变化的行为规律，并将其与精确解进行等效性对比。此外，该阻抗模型还分析了纳米壳参数（介电常数、壳层厚度及核半径）变化对预测共振频率的影响。该简化阻抗模型基于并联谐振电路，有助于深入理解纳米壳行为特性，并为下一代基于纳米壳的超材料提供高性价比解决方案。
作者：
Anam Hanif，Ali Mahmood，Mehboob Alam，Yehia Massoud
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