Understanding the Coupling Mechanism of Gold Nanostructures by Finite-Difference Time-Domain Method

材料科学 机制(生物学) 联轴节(管道) 纳米结构 领域(数学分析) 化学物理 纳米技术 时域有限差分法 复合材料 量子力学 数学分析 物理 数学
作者
Aditya K. Sahu,Satyabrata Raj
出处
期刊:International Journal of Nanoscience [World Scientific]
卷期号:21 (01) 被引量:1
标识
DOI:10.1142/s0219581x22500077
摘要

Gold nanoparticle assemblies show a strong plasmonic response due to the combined effects of the individual nanoparticles' plasmon modes. Increasing the number of nanoparticles in structured assemblies leads to significant shifts in the optical and physical properties. We use Finite-Difference Time-Domain (FDTD) simulations to analyze the electromagnetic response of structurally ordered gold nanorods in monomer and dimer configurations. The plasmonic coupling between nanorods in monomers or dimers configurations provides a unique technique for tuning the spectrum intensity, spatial distribution, and polarisation of local electric fields within and surrounding nanostructures. Our study shows an exponential coupling behavior when two gold nanorods are assembled in end-to-end and side-by-side dimer configurations with a small separation distance. The maximum electric field in the gaps between adjacent nanorods in end-to-end dimer configuration describes a more significant enhancement factor than the individual gold nanorod. Our FDTD simulation on dimer in end-to-end assembly for small separation distance up to ~ 40 nm can well explain the observed experimental growth dynamics of gold nanorods.
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