1 中国科学院, 重庆绿色智能研究院, 嘉兴工业设计工程中心, 浙江 嘉兴 314000
2 南开大学物理科学学院, 天津 300071
基于局域表面等离子共振(Local Surface Plasmon Resonance,LSPR)原理, 本文利用有限元法研究了银圆锥纳米阵列共振波长的调控方法。使用COMSOL仿真软件模拟银圆锥纳米阵列表面附近的平均电场强度随入射光的变化, 结果表明其共振波长与阵列周期和环境折射率有关。圆锥阵列周期p的增加, 导致共振波长发生红移。两者间近似呈线性关系, 可根据有效波长理论拟合得到阵列周期与共振波长间的线性关系式: p=0.97λ+21.244。圆锥半径r和高度h的变化对共振波长无影响。周期p为560 nm时, r=120 nm, h=200 nm, 共振波长峰高达到最值。环境介质折射率增加导致共振波长红移, 峰高减小, 并且出现多个共振波峰。
银圆锥纳米阵列 局域表面等离子体共振 有限元分析 COMSOL仿真 Silver cone nanoarrays Local surface plasmon enhancement Finite Element analysis COMSOL simulation
本文采用基于第一性原理的密度泛函理论(DFT)和密度泛函微扰理论 (DFPT)方法,计算了ZnCo3(OH)6Cl2和ZnNi3(OH)6Cl2两种六角结构晶体的结构, 声子谱和模式密度, 进而分析和比较了对称性, 频率以及热力学性质。通过理论计算得到的声子谱没有虚频, 可知该结构可以稳定存在; 声子模式密度结果显示了不同种类原子的贡献大小。确定了拉曼活性振动模式的对称性和频率, 并与量子自旋液体材料ZnCu3(OH)6Cl2进行了比较, 结果显示它们的主要拉曼峰位置比较接近。最后, 计算和分析得到的热力学性质符合物理规律。
密度泛函理论 声子谱 热力学性质 Density functional theory ZnCo3(OH)6Cl2 ZnCo3(OH)6Cl2 ZnNi3(OH)6Cl2 ZnNi3(OH)6Cl2 phonon spectra thermodynamic properties
Tianjin Normal University, Tianjin 300074, CHN
