锥体电磁散射的保角映射方法及其在扫描近场光学显微镜中的应用
介观与纳米尺度物理
2018-02-28 v1
摘要
我们通过将场表示为在锥尖处含有可积奇异性的基函数来研究锥形金属表面对外加电磁(EM)场的响应。利用锥与圆盘之间的保角映射，可获得快速的解析解。我们将该计算应用于基于散射的扫描近场光学显微镜(s-SNOM)，并成功量化了均匀样品上方振动金属针尖的弹性光散射。我们发现，场致电荷分布由针尖和基底处的局域项以及远离针尖的锥体主体上的扩展体项构成。在近期的可见光-红外波段(600nm - 1) s-SNOM 实验中，基频被发现远大于高次谐波，而在太赫兹波段()基频与高次谐波相当。我们发现局域针尖电荷主导了对高次谐波的贡献，并在太赫兹实验中变得更大，从而提供了对近场信号起源的直观理解。我们通过从有限金属圆盘 s-SNOM 图像中提取二维有效介电常数图来展示本方法的应用，其中变化来源于电磁场诱导的电荷密度。
引用
@article{arxiv.1801.08470,
title = {Scattering of electromagnetic waves from a cone with conformal mapping: application to scanning near-field optical microscope},
author = {S. T. Chui and Mengkun Liu and Xinzhong Chen and Zhifang Lin and Jian Zi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.08470},
year = {2018}
}