环状纳米结构是近几年研究的热点。本论文主要研究金纳米圆环为非同心圆环的情况,计算由于内圆的偏离而引起的结构光学性质的变化。我们发现,消光峰值波长随电子振动路径有效宽度的降低而发生红移。在第一章中介绍了表面等离激元的基本概念和近几年来对不同结构的金属纳米颗粒的研究,特别是介绍了对环状结构的研究。第二章介绍了一种可以计算粒子吸收、散射、消光特性的方法——离散偶极近似法(DDA)。用格林函数法求解电矢量的波动方程,得出粒子的吸收、散射、消光系数的表达式。第三章介绍了一种利用离散偶极近似原理,在原则上可以计算任意结构的消光特性的软件——DDSCAT 7.2。解释了软件包中不同参数的类型与设定方法。第四章中利用DDSCAT 7.2软件计算了不同结构参数的Au纳米环状结构的光学性质。首先计算了单个圆环的情况。环结构的内圆沿z轴正方向移动时,消光曲线峰值波长也就是局域表面等离激元共振波长随内圆的偏移发生红移。内圆沿y轴正方向移动时,共振波长红移量有所降低,这应该是由于内圆移动方向平行于电场偏振方向而引起的红移量的降低。内圆围绕环中心旋转时,共振波长随偏转角度的增加而蓝移。最后计算了两个圆环的消光特性。沿电场偏振方向在非同心圆环右侧再排列一个同心圆环,改变左侧环内环的偏转角度,计算环结构的等离激元共振特性。当左侧环为非同心圆时,环结构的消光特性强烈依赖于入射光的偏振方向。