Применение метода рассеянного поля для FDTD-моделирования электромагнитных полей вблизи диэлектрических и металлических наночастиц

Abstract

На основе метода рассеянного поля для длины волны возбуждающего электромагнитного излучения 405 нм выполнено по алгоритму FDTD моделирование интенсивности локального поля вблизи поверхности сферических диэлектрических и металлических (серебряных) наночастиц радиуса 40 нм, размещённых в воздухе и вблизи плоской границы раздела двух диэлектриков. Получены оценки размеров области и величины максимального усиления ближнего поля, проведён анализ влияния границы раздела на распределение поля в моделируемой системе. Как отдельный случай исследованы нанокомпозиты на основе серебряных наночастиц и высококремнезёмных стёкол, полученные при использовании золь-гель технологий.

Modeling of local electromagnetic field intensity near surfaces of spherical dielectric and metal (silver) nanoparticles of 40 nm radius (which are placed in air and near a two dielectrics plane boundary) is carried out using the scattered field technique and FDTD algorithm for exciting radiation wavelength 405 nm. Estimations of the region and the quantity of near field maximal enhancement are obtained, and effects of the boundary on the field distribution in the system are analyzed. As a special case, we investigate nanocomposites on the basis of silver nanoparticles and high-silicious glasses obtained by sol-gel technologies.