Влияние поглощения матрицы на ближнеполевые и спектральные характеристики рассеяния плазмонных сферических наночастиц

Аннотация

В спектральной области вблизи полосы поверхностного плазмонного резонанса поглощения (ППРП) изучены особенности размерной зависимости факторов эффективности ослабления, поглощения, а также рассеяния в ближней и дальней зонах серебряных наночастиц сферической формы, помещенных в поглощающую матрицу с комплексным показателем преломления n_m+ik_m. Расчеты выполнялись с использованием теории Ми для поглощающей матрицы. Для учета внутренних размерных эффектов, которые состоят в зависимости диэлектрических характеристик металлических наночастиц от их размеров, использовано приближение ограничения средней длины свободного пробега электронов в сферической наночастице. Показано, что увеличение поглощения матрицы приводит к значительному подавлению резонансов факторов эффективности ослабления Q_ext и рассеяния в ближней зоне Q_NF без существенного изменения их спектрального положения. Для k_m = 0–0.1 установлено, что при фиксированной длине волны зависимость факторов эффективности ослабления Q_ext и рассеяния в ближней зоне Q_NF от размера наночастиц немонотонна, а оптимальное значение R_NP, при котором реализуется максимально возможное для данного плазмонного материала значение Q_ext и Q_NF, увеличивается с увеличением поглощения матрицы. Вклад внутренних размерных эффектов в подавление резонансов Q_ext и Q_NF уменьшается при увеличении размеров наночастиц и/или поглощения матрицы.