等离激元模式的杂化与去杂化

金属纳米结构的等离激元共振（模式）可根据入射场诱导的表面电荷分布定义为偶极、四极或高阶模式。在非对称环境或团簇中，这些模式可杂化并表现出不同的行为与性质。本工作中，我们通过实验与数值研究了银纳米圆柱的衬底诱导等离激元模式杂化。等离激元纳米颗粒在折射率传感和增强光谱等方面的应用通常依赖于持续的模式光谱位置与特定空间近场分布。然而，我们表明此类等离激元纳米颗粒在传感系统中的实现可能导致模式性质及其杂化或去杂化的改变。这些改变在远场光谱中并不明显，从而可能造成传感器行为的意外改变。我们表明，衬底上等离激元纳米颗粒偶极与四极模式间的杂化源于反射光与入射光叠加导致的四极模式激发，因而取决于衬底的反射率。杂化模式的存在强烈依赖于纳米颗粒的周围环境，在颗粒顶部沉积纳米聚合物层后，杂化模式消失，取而代之的是未耦合的多极共振。