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http://inaoe.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1009/821| Obtención de los campos electromagnéticos cuasi-estáticos creados por un dipolo eléctrico en la cercanía de dos nano-esferas dieléctricas (dímero) mediante la transformación de inversión: excitación dipolar de resonancias plasmónicas | |
| ADRIAN ISRRAEL TEC CHIM | |
| JORGE ROBERTO ZURITA SANCHEZ | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Electric potential Electric properties Electric sensing devices | |
| We present a method based on the inversion transformation for obtaining the quasistatic potential φ created by an oscillating dipole in the vicinity of two separate dielectric Nano-spheres (dimer). In the inversion space, a Poisson equation for another potential must be solved in which the source is an effective charge density composed of a point dipole and a point charge. We particularly derive the solution of the potential _ when the dipole is on the dimer longitudinal-axis and oriented along this axis. Our formalism can provide an alternative physical insight for explaining the radiative properties of localized emitters (molecules) as well as intermolecular interactions mediated by electromagnetic fields. In addition, this method can yield to a less computational effort for calculating the electric field. On the other hand, we analyze the possibility of exciting plasmonic resonances of a dimer made of silver by a dipole. Our analysis uses our method for obtaining the electric field created by the dipole. We find that Ohmic losses of a real metal inuence significantly the feasibility of dipole excitation of such resonances. We show that the most favorable condition for attaining the excitation of a plasmon occurs when the dipole is placed at the midpoint between Nano-spheres and the separation (h) of the empty gap between the Nano-spheres becomes is reduced (a couple of nanometers). This can be attributed to fact that as h diminishes the Coulombic interaction between the electrons of the Nano-spheres becomes stronger as well as the external excitation-field created by the dipole, implying that electronic oscillations suffer less decoherence. On the contrary, when the dipole is located above the dimer, it creates an electric field distribution completely different than that of the ideal case. Moreover, if the separation h is unchanged, then the field intensity is greater for dimers with Nano-particles of smaller size. Presumably, this is due to the lightning rod effect. The complex spatial structure of the field of high order plasmonic modes are severely deteriorated by Ohmic losses of the real metal. Se desarrolla un método basado en la transformación de inversión para obtener el potencial eléctrico φ cuasi-estático creado por un dipolo oscilante en la vecindad de dos nano-esferas dieléctricas separadas (dímero). En el espacio de inversión, una ecuación de Poisson para otro potencial debe ser resuelta en la cual la fuente de excitación es una densidad de carga efectiva compuesta por un dipolo puntual y una carga puntual. En particular, se deriva la solución del potencial _ creado por el dipolo con ubicación y orientación axiales (eje longitudinal del dímero). Nuestro formalismo pudiera proporcionar un enfoque alternativo para explicar las propiedades radiativas de emisores localizados (moléculas), así como interacciones intermoleculares mediadas por campos electromagnéticos. Además, la implementación de este método podría demandar menos recursos computacionales para calcular el campo eléctrico. Por otro lado, se analiza la posibilidad de excitar las resonancias plasmó nicas del dímero real (plata) mediante un dipolo. Este análisis usa el método descrito anteriormente para obtener el campo eléctrico que genera el dipolo. Se halla que las pérdidas óhmicas de un metal real impactan fuertemente a la factibilidad de la excitación dipolar de dichas resonancias. Se encuentra que la situación más propicia para lograr la excitación del plasmón es cuando el dipolo está en el punto medio entre las nano-esferas y la separación entre las superficies adyacentes de las nano-esferas (h) sea más reducida (un par de nanómetros). Esto pudiera atribuirse a que conforme h decrece la interacción coulómbica entre los electrones de las nanopartículas se hace más fuerte, asimismo el campo externo de excitación que crea el dipolo; por ende, las oscilaciones electrónicas sufrirán menos de coherencia. Por lo contrario, el dipolo colocado en la parte superior del dímero genera una distribución de campo totalmente diferente a la ideal. También, si se mantiene la separación h fija, la intensidad del campo eléctrico esparcido es más grande en los dímeros con nanopartículas de menor tamaño. Esto se debe presumiblemente al efecto pararrayos. La estructura espacial compleja del campo de modos plasmónicos de orden superior es muy deteriorada por las pérdidas óhmicas del metal real. | |
| Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica | |
| 2014-05 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Estudiantes Investigadores Público en general | |
| Tec-Chim A.I. | |
| ELECTRÓNICA | |
| Versión aceptada | |
| acceptedVersion - Versión aceptada | |
| Aparece en las colecciones: | Maestría en Electrónica |
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