• Українська
  • English
ISSN 2415-3400 (Online)
ISSN 1028-821X (Print)

ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ПЛАЗМОНОВ С ПОМОЩЬЮ ВЕКТОРА УМОВА–ПОЙНТИНГА

Рубрика: 
МІКРОХВИЛЬОВА ТА ТЕРАГЕРЦОВА ТЕХНІКА
Величко, ОА, Ніколаєнко, ОП
Organization: 

Інститут радіофізики та електроніки ім. О. Я. Усикова НАН України
12, вул. Акад. Проскури, Харків, 61085, Україна
E-mail: elena.vel80@gmail.com
https://doi.org/10.15407/rej2016.02.079
Мова: російська
Анотація: 

Циліндричні датчики з благородних металів, що засновані на явищі поверхневого плазмонного резонансу, широко застосовуються в медико-біологічних дослідженнях і дослідженнях навколишнього середовища, тому вивчення їх характеристик в різних діапазонах довжин хвиль було і залишається актуальним завданням. В роботі розглянуто розсіювання плоскої Н-поляризованої електромагнітної хвилі на срібному наноциліндрі з концентричним діелектричним шаром у оптичному діапазоні спектра. Поверхневі плазмонні резонанси, що виникають, описано як за допомогою звичайного, класичного способу у вигляді просторового розподілу амплітуди поля навколо об’єктів, так і просторового розподілу вектора Умова–Пойнтінга. Продемонстровано, що опис плазмонів за допомогою вектора Умова–Пойнтінга має очевидну перевагу, оскільки в цьому випадку чітко видно стоячі хвилі і хвилі, що біжать, та більш чітко окреслено межі досліджуваного об’єкта. Ілюструється парадоксальний вплив діелектричної проникності покриття на тип плазмонного резонансу та розподіл поля у просторі.
Ключові слова: вектор Умова–Пойнтінга, поверхневий плазмонний резонанс, розсіювання

Стаття надійшла 24.03.2016
PACS 41.20.-q; 07.57.-c
УДК 537.874:621.371
Radiofiz. elektron. 2016, 21(2): 79-86
Повний текст (PDF)

References: 
  1. Martin O. J. F. Plasmon resonances in nanowires with a non-regular cross-section / O. J. F. Martin // Optical Nanotechno-logies, Topics Appl. Phys. / J. Tominaga and D. P. Tsai (Eds.). – Berlin: Springer, 2003. – Vol. 88. – Р. 183–210.
  2. Fredkin D. R. Resonant behavior of dielectric objects (electrostatic resonances) / D. R. Fredkin, I. Mayergoyz // Phys. Rev. Lett. – 2003. – 91, N 25 – P. 3902–3905.
  3. Schroster U. Surface plasmon-polaritons on metal cylinders with dielectric core / U. Schroster, A. Dereus // Phys. Rev. B. – 2001. – 64, N 12 – P. 125420 (10 p.).
  4. High-performance biosensing using arrays of plasmonic nanotubes / J. McPhillips, A. Murphy, M. P. Jonsson et al. // ACS Nano. – 2010. – 4, N 4 – P. 2210–2216.
  5. Fabrication and optical properties of large-scale arrays of gold nanocavities based on rod-in-a-tube coaxials / A. Murphy, Y. Sonnefraud, A. V. Krasavin et al. // Appl. Phys. Lett. – 2013. – 102, N 10. – P. 103103 (5 p.).
  6. Velichko E. A. Refractive-index sensitivities of hybrid surface-plasmon resonances for a core-shell circular silver nanotube sensor / E. A. Velichko, A. I. Nosich // Opt. Lett. – 2013. – 38, Iss. 23. – P. 4978–4981.
  7. Velichko E. A. Numerical modeling of plasmon-assisted nanotube sensors of the host-medium refractive index / E. A. Velichko // IEEE Int. Conf. on Numerical Electromagnetic Modeling and Optimization for RF, Microwave, and Terahertz Applications (NEMO2014): proc. – Pavia, 2014. – Session TH1. – 4 p.
  8. Величко Е. А. Моделирование рассеяния плоской электромагнитной волны на цилиндре из диэлектрика / Е. А. Величко, А. П. Николаенко // Радиофизика и электрон. – 2015. – 6(20), № 4. – С. 62–69.
  9. Johnson P. B. Optical constants of the noble metals / P. B. Johnson, R. W. Christy // Phys. Rev. B. – 1972. – 6, N 12. – P. 4370–4378.
  10. Хюлст Г. Ван де Рассеяние света малыми частицами / Г. Ван де Хюлст: пер. с англ. под ред. В. В. Соболева. – М.: Изд-во иностр. лит., 1961. – 537 с.
  11. Никольский В. В. Электродинамика и распространение радиоволн: учеб. пособ. для вузов / В. В. Никольский, Т. И. Никольская. – М.: Наука, 1989. – 544 с.