强耦合等离激元纳米粒子系统的场展开

本文关注由强耦合等离激元粒子构成的系统散射问题解的高效表示与近似。我们建立了三种方案：第一种是利用共形变换计算粒子系统共振模式的共振展开；第二种是以系统中各粒子共振模式的线性组合作为基表示解的混合共振展开；最后一种是关于原点的多极展开。通过考虑由两个圆形等离激元粒子组成的系统，我们从解析和数值两方面展示了这些展开方案之间的关系及其优缺点。我们特别强调了共振展开方案在近似粒子系统近场时的效率。文中还突出了这类等离激元粒子系统与非共振介电粒子系统之间的差异。本文为强耦合等离激元系统数值模拟所面临的挑战提供了指导。