二维纳米粒子系综的光热行为：多重散射与热累积效应

复杂纳米粒子网络中光辅助的微纳尺度温度控制引起了大量研究兴趣。许多工作集中于纳米粒子网络的光学性质，而关于其光致热行为的报道甚少。我们考虑由典型金属 Ag 构成、半径为 5 nm 的二维（2D）正方形晶格纳米粒子系综。借助格林函数方法，分析了在等离子体共振频率（约 383 nm）附近复杂光学耦合与热累积对光致热行为的影响。清晰且定量地给出了光学耦合与热累积效应对 2D 正方形晶格纳米粒子系综光热行为影响的区域边界。定义无量纲参数 $\varphi$ 为考虑光学耦合或热累积时的总温升与不考虑时的温升之比，以量化光学耦合与热累积对光热行为的影响。纳米粒子系综越紧凑，热行为上的光学耦合越强。当晶格间距增大到数十倍纳米粒子半径时，光学耦合变得不显著。当 $\varphi \approx 1$（晶格间距增大到数百倍纳米粒子半径）时，热累积效应微弱，可安全忽略。仅在紧凑纳米粒子系综中观察到依赖于偏振的温升分布，而对于稀释系综，则不再能观察到这种依赖于偏振的温升分布。该工作有助于理解二维粒子系综中的光致热输运。