球形包裹结构中点电荷的电场
光学
2017-10-11 v1
摘要
金属纳米球存在下的点电荷是一个基础设置，对 Raman 散射、天线增强分子自发辐射、传感以及金属探针靠近纳米颗粒的建模具有重要意义。本文利用球本征态，解析地展开了 宿主介质中存在 球体时的点电荷电场，其中 和 可取任意值。展开中仅使用 球谐函数，使得电势和电场的计算非常简单。当 接近由点电荷位置和测量点决定的主导模式本征值 时，电场得到显著增强。当 接近 共振时，即使 是导体，球体内部也会存在电场。低阶模式在远离界面处产生电场，其中在 处发生共振的 模式在球心处产生场。当点电荷接近球面或物理参数接近高阶模式共振时，与高空间频率相关的高阶模式变得更具主导地位。当 小于或大于主导模式的本征值时，各模式发生相长干涉，并在与源相同的角度方向上产生强信号。球面处的光谱信息可用于在不知道点电荷大小的情况下计算其位置。
引用
@article{arxiv.1706.07663,
title = {The electric field of a point charge in a spherical inclusion structure},
author = {Asaf Farhi and David J. Bergman},
journal= {arXiv preprint arXiv:1706.07663},
year = {2017}
}