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入射光对金属纳米结构进行照射,当入射角光的频率与结构中等离子体振动频率一致时,产生共振,金属纳米颗粒对光的光子有选择性地进行散射与吸收,进而产生等离子激元谐振现象,即SPR现象。经过大量的研究,SPR现象与纳米结构的几何形状、尺寸大小、组成结构及所处外围介电环境等诸多因素有关。由于其应用广泛,现已成为人们的研究热点。现今为止已经发展出各种近似计算方法对金属纳米结构进行理论的模拟计算,用于引导实验和预测可能的实验结果。针对金属纳米材料的计算模拟方法有:有限元法、T矩阵法、时域有限差分法、偶极子近似法等。各种模拟方法均有其自身的优缺点,针对不同的研究对象,需选择较合适的模拟方法来得到较高效与可信的结果。综合对比分析,本文采用偶极子近似法模拟了金属纳米粒子不同结构的光散射情况,来分析各种不同金属纳米结构在不同波段的吸收、消光和散射光谱。文中选用Ag和Au纳米颗粒作为基本单元组成的结构作为研究对象,研究的NPs粒径分别为4nm、5nm和7nm,粒子间距分别为2nm、3nm和4nm,入射角依次选取0°、15°、30°、45°、60°、75°和90°,外围介电环境为1.46extn(28)的真空环境,用DDSCAT 7.3软件分别模拟并计算了0D、1D和2D这三种金属纳米粒子结构,具体有以下五种结构:单个Au纳米颗粒、1D单种金属周期链式结构、1D两种金属周期链式结构、2D六角单种金属密排周期结构、2D两种金属不同比例组合的六角密排周期结构。具体分析了不同入射角、不同NPs粒径及粒子间距、两种NPs的不同组成比例等因素的影响,通过计算模拟不仅得到了各理论模型的光散射谱,对计算结果进行了分析与探讨,得出以下结论:1)各结构对应的吸收光谱均随入射角的增大蓝移;2)1D NPs周期链的吸收光谱随粒子间距的增大蓝移,随NPs的粒径的增大红移;3)不同比例(文中具体指(a)Ag:Au(28)1:2;(b)Ag:Au(28)2:1;(c)Ag:Au(28)1:3;(d)Ag:Au(28)3:1四种情况)的Ag与Au两种金属纳米颗粒组成的2D六角周期结构,在占主导地位的NPs相对越多,对光的吸收效果越好。同时,不同金属纳米粒子比例的结构对光的吸收效果随入射角的增大而减弱。