任意介电环境中等离子体纳米线非局域响应的格林函数面积分方法

我们开发了格林函数面积分方法 (GSIM，也称为边界元方法 BEM) 的非局域响应推广。这种数值轻量级的方法可以准确描述任意介电背景中任意形状等离子体纳米线的线性流体动力学非局域响应。此前所有用于非局域响应的通用方法均为体方法。我们还通过展示如何正则化纳米颗粒接触介电基底时表面积分中出现的奇点，扩展了常规局域响应 GSIM 可应用的几何形状范围。相同的正则化方法也适用于非局域响应。此外，我们发展了一种有效理论来解释数值观察到的非局域效应。非均匀背景中圆柱形纳米线的非局域频率蓝移通常随着纳米线半径和纵向波数的减小而增加，或者随着有效背景介电常数或模式非均匀性的增加而增加。这种非均匀性可以用表面等离激元模式的有效角动量来表示。我们比较了自由站立纳米线以及靠近和位于平面介电基底上的纳米线的局域与非局域响应。特别是对于后一种几何结构，发现局域响应与非局域响应在消光截面方面存在显著差异，这与在等离子体二聚体结构中发现的情况类似。