Análise comparativa das propriedades ressonantes de nanopartículas e de nanoantenas bowtie de ouro de diferentes geometrias
This work presents a comparative analysis of the resonant properties of gold nanoparticles and gold bowtie nanoantennas with new triangular geometries. The proposed geometries are as follows: the curved side triangular ones and the triangular geometries with one corner formed by three tips. The inve...
| Autor principal: | SANTOS, Thaís Lira Tavares dos |
|---|---|
| Grau: | Tese |
| Idioma: | por |
| Publicado em: |
Universidade Federal do Pará
2017
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| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/9165 |
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ir-2011-9165 |
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ir-2011-91652022-03-31T16:15:53Z Análise comparativa das propriedades ressonantes de nanopartículas e de nanoantenas bowtie de ouro de diferentes geometrias SANTOS, Thaís Lira Tavares dos DMITRIEV, Victor Alexandrovich http://lattes.cnpq.br/3139536479960191 COSTA, Karlo Queiroz da http://lattes.cnpq.br/7932708321834647 Nanotecnologia – materiais Nanoplasmônica Nanopartículas de ouro Nanoantenas bowtie de ouro Circuladores 3 portas Dispositivos não recíprocos Cristais fotônicos Método dos elementos finitos 3 ports circulators Non-reciprocal devices Photonic crystals Finite element method CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOES This work presents a comparative analysis of the resonant properties of gold nanoparticles and gold bowtie nanoantennas with new triangular geometries. The proposed geometries are as follows: the curved side triangular ones and the triangular geometries with one corner formed by three tips. The investigated properties are the resonant responses, the spatial distributions of the electric near-field and the resonant wavelengths. The current density inside the nanostructures is also analysed for better understanding of the electric near-field enhancement. For the case of bowtie nanoantennas, the research is also focused on the study of the influence of a silicon dioxide substrate on their resonant properties and on the study of their characteristics in the far-field region (scattering cross section and radiation pattern). The numerical results are obtained in the visible and near infrared regions of the electromagnetic spectrum, simulated by the finite integration technique. For isolated nanoparticles, these results show that the suggested geometries have electric near-field intensity around 160% higher and resonant wavelength redshifted by 15%, as compared to the equilateral triangular geometry. In the case of bowtie nanoantennas, the new geometries have electric near-field intensity 90% higher and resonant wavelength blueshifted by 15%, as compared to the triangular equilateral bowtie nanoantenna. The results of this work can serve for modeling, fabrication and designing of gold nanoparticles and gold bowtie nanoantennas for different applications, for example, microscopy and optical fibre sensors. CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Este trabalho apresenta uma análise comparativa das propriedades ressonantes de nanopartículas e de nanoantenas bowtie de ouro com novas geometrias triangulares. As geometrias propostas são as seguintes: geometrias triangulares com lados encurvados e geometrias triangulares com um dos seus vértices formado por três pontas. As propriedades investigadas são as respostas ressonantes, as distribuições espaciais do campo elétrico próximo e os comprimentos de onda ressonantes. A densidade de corrente dentro das nanoestruturas também é analisada para melhor entendimento do realce do campo elétrico próximo. Para o caso das nanoantenas bowtie, a pesquisa também é focada no estudo da influência de um substrato de dióxido de silício nas suas propriedades ressonantes e no estudo das suas características na região de campo distante (seção reta de espalhamento e diagrama de radiação). Os resultados numéricos são obtidos nas regiões do visível e do infravermelho próximo do espectro eletromagnético, simulados pela técnica de integração finita. Para as nanopartículas isoladas, esses resultados mostram que as geometrias sugeridas possuem intensidade de campo elétrico próximo em torno de 160% mais alta e comprimento de onda ressonante 15% deslocado para o vermelho, comparadas com a geometria triangular equilateral. Já no caso das nanoantenas bowtie, as novas geometrias possuem intensidade de campo elétrico próximo em torno de 90% mais alta e comprimento de onda ressonante 15% deslocado para o azul, comparadas com a nanoantena bowtie triangular equilateral. Os resultados deste trabalho podem servir para modelagem, fabricação e projeto de nanopartículas e de nanoantenas bowtie de ouro para diferentes aplicações, tais como microscopia e sensores de fibra óptica. 2017-10-16T16:44:32Z 2017-10-16T16:44:32Z 2012-12-14 Tese SANTOS, Thaís Lira Tavares dos. Análise comparativa das propriedades ressonantes de nanopartículas e de nanoantenas bowtie de ouro de diferentes geometrias. 2012. 56 f. Orientador: Victor Dmitriev Alexandrovich Dmitriev. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 2012. Disponível em: http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/9165. Acesso em:. http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/9165 por Acesso Aberto application/pdf Universidade Federal do Pará Brasil Instituto de Tecnologia UFPA Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica |
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Repositório Institucional - Universidade Federal do Pará |
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This work presents a comparative analysis of the resonant properties of gold nanoparticles and gold bowtie nanoantennas with new triangular geometries. The proposed geometries are as follows: the curved side triangular ones and the triangular geometries with one corner formed by three tips. The investigated properties are the resonant responses, the spatial distributions of the electric near-field and the resonant wavelengths. The current density inside the nanostructures is also analysed for better understanding of the electric near-field enhancement. For the case of bowtie nanoantennas, the research is also focused on the study of the influence of a silicon dioxide substrate on their resonant properties and on the study of their characteristics in the far-field region (scattering cross section and radiation pattern). The numerical results are obtained in the visible and near infrared regions of the electromagnetic spectrum, simulated by the finite integration technique. For isolated nanoparticles, these results show that the suggested geometries have electric near-field intensity around 160% higher and resonant wavelength redshifted by 15%, as compared to the equilateral triangular geometry. In the case of bowtie nanoantennas, the new geometries have electric near-field intensity 90% higher and resonant wavelength blueshifted by 15%, as compared to the triangular equilateral bowtie nanoantenna. The results of this work can serve for modeling, fabrication and designing of gold nanoparticles and gold bowtie nanoantennas for different applications, for example, microscopy and optical fibre sensors. |
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