轮廓纳米天线中的散射抑制与吸收增强

等离子体纳米天线不断扩展的应用谱要求通用的设计方法来针对特定需求剪裁天线特性。设计工作主要集中于通过操控纳米天线的尺寸与形状来移动工作波长或增强局域场。在此，我们提出一种设计路径，通过在纳米结构内部引入中空区域来控制偶极纳米天线的吸收与散射特性。所得的轮廓几何能同时显著抑制偶极纳米天线的散射并增强其吸收。偶极与轮廓偶极纳米天线耦合到等量的入射辐射。偶极纳米天线散射掉耦合功率的84%（吸收剩余的16%），而轮廓偶极结构仅散射耦合功率的28%（吸收剩余的72%）。这构成了从散射体到吸收体纳米天线的转变。通过在中空区域置入无损介电质，可进一步抑制轮廓纳米天线的散射而不改变其吸收。我们还展示了轮廓设计在散射抑制与吸收增强方面的适用性可推广至其他纳米天线几何结构，例如自组装兼容的纳米盘与纳米环链天线结构。轮廓设计的益处可轻易用于多种应用，包括生物等离子体学、医学诊断/治疗、隐身传感、光伏与热等离子体学。