undefined

Numerical study on the limit of quasi-static approximation for plasmonic nanosphere

Julkaisuvuosi

2020

Tekijät

Dutta, Arpan; Tiainen, Ville; Toppari, Jussi

Tiivistelmä

Plasmonic nanospheres are often employed as resonant substrates in many nanophotonic applications, like in enhanced spectroscopy, near-field microscopy, photovoltaics, and sensing. Accurate calculation and tuning of optical responses of such nanospheres are essential to achieve optimal performance. Mie theory is widely used to calculate optical properties of spherical particles. Although, an approximated version of Mie approach, the quasi-static approximation (QSA) can also be used to determine the very same properties of those spheres with a lot simpler formulations. In this work, we report our numerical study on the limit and accuracy of QSA with respect to the rigorous Mie approach. We calculated scattering, absorption and extinction spectra of silver and gold nanospheres in air with varying sizes using both QSA and Mie theory. Then, we extracted spectral positions of the resonance peaks from their calculated optical responses and defined the error present in QSA as the difference between the spectral positions of the resonance peaks calculated by QSA and Mie method. Our error analysis reveals that QSA approach yields nonlinear increment in error with linear increment in size of the nanosphere and that the amount of error is significantly less in the case of gold spheres compared to the silver ones. We also provide a polynomial-fitted error function that resembles the qualitative trend in error.
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Jyväskylän yliopisto

Dutta Arpan

Toppari Jussi Orcid -palvelun logo

Tiainen Ville

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Konferenssi

Artikkelin tyyppi

Muu artikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A4 Artikkeli konferenssijulkaisussa

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Ei

Rinnakkaistallennettu

Kyllä

Muut tiedot

Tieteenalat

Fysiikka

Avainsanat

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Julkaisumaa

Yhdysvallat (USA)

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Ei

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1063/5.0001102

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä