A comparison study of the Born-Kuhn model and the finite-difference-time-domain calculations on stacked plasmonic nanorods

时域有限差分法 等离子体子 纳米棒 旋光 耦合常数 联轴节(管道) 圆二色性 分子物理学 物理 色散(光学) 材料科学 凝聚态物理
作者
Nima Karimitari,Bin Ai,Yiping Zhao
出处
期刊:Journal of Physics D [Institute of Physics]
标识
DOI:10.1088/1361-6463/ac6e9f
摘要

Abstract A detailed analysis of the Born-Kuhn model for two coupled oscillators and comparison to the chiral optical properties of the corner-stacked plasmonic nanorods (CSPN) have been investigated. Based on the normalized coupling constant c (= coupling frequency ω c /resonance frequency ω 0 ) and the damping constant g (= dissipation γ/ω 0 ), the chiral optical response of the Born-Kuhn model could be significantly different, and the c-g space can be divided into two phase regions, a weak coupling and a strong coupling region. Once the c and g parameters are extracted from CSPN structures based on finite-difference time domain (FDTD) calculations, the Born-Kuhn model can be directly applied to predict the chiral plasmonic response of the CSPNs. In particularly, at c=√g, the Born-Kuhn model suggests the strongest optical rotation dispersion while stronger circular dichroism occurs with a small g and a large c. These predictions have been confirmed by the FDTD calculations of CSPN structures. The detailed analysis of the Born-Kuhn model and the use of the model to direct fit the optical property of CSPNs demonstrate that the Born-Kuhn model is a very versatile class model to predict the chiral response of a chiral plasmonic structure or help to design and optimize a specific chiral plasmonic structure for a specific application.
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