恒元物理學講座（第044期）：Ag團簇對的等離激元模式的電子能損分析

發(fā)布時間：2015-08-03 瀏覽：次

講座題目：恒元物理學講座（第044期）：Ag團簇對的等離激元模式的電子能損分析

講座人:宋鳳麒教授（南京固體微結構國家重點實驗室，南京大學物理學院）

講座時間：10:00

講座日期：2015-7-27

地點：長安校區(qū) 物理學與信息技術學院三層會議廳（致知樓3328）

主辦單位：物理學與信息技術學院

講座內容：貴金屬團簇及陣列的等離激元共振因其在納米顆粒的光學性質和顆粒基光學器件中的應用而受到關注。其中，團簇對的模式耦合以及能量傳遞是一個基本問題。顆粒直徑在20nm以下時，光吸收成為主要作用；當顆粒間距在10nm以下，顆粒間隙的電荷積聚逐漸占主導。而20nm的小間距顆粒對無論在大規(guī)模的制備或是高分辨的光學測量都存在實驗困難。透射電鏡中集成的掃描透射-電子能損模式就是將一個聚成納米直徑的高能電子束周期性的掃描樣品區(qū)域，并利用譜儀記錄高空間分辨的電子能量損失譜的工作方法。這一方法已經用于了Ag納米線和納米板的高分辨等離激元模式觀察，并證明了近光學的能量分辨率^[1]，在這里我們將其用于團簇束流方法制備的Ag團簇對樣品^[2]。

如下圖，(e)展示了一對直徑在16-20nm的Ag團簇對，(a)展示了利用電子束在不同位置激發(fā)獲得的2-4eV電子能量損失譜，我們可以看到，相對于位于3.4eV的球形共振模式（normal,藍色），從顆粒外緣(Outer,黑色)激發(fā)的能損譜出現(xiàn)了位于2.8eV的模式，而兩顆粒之間(Middle,紅色)則出現(xiàn)了位于3.6eV的模式。這三種模式強度的空間分布分別如(c)、(b)和(d)所示。離散偶極有限元（DDA）模擬的結果給出，這些模式分別是單顆粒球形模、顆粒對偶極同相共振模和顆粒對四極反相共振模。其中同相共振模是可以用于長程光傳輸?shù)呐紭O模式。該模式的中心能量隨著兩顆粒的靠近，從間距為20nm的大于3.2eV迅速的紅移至間距小于2nm處的2.7eV，這印證了臨近接觸的球形顆粒對之間的電荷積聚效應。