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Previous issue date: 2012-12-14 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Este trabalho apresenta uma análise comparativa das propriedades ressonantes de nanopartículas e de nanoantenas bowtie de ouro com novas geometrias triangulares. As geometrias propostas são as seguintes: geometrias triangulares com lados encurvados e geometrias triangulares com um dos seus vértices formado por três pontas. As propriedades investigadas são as respostas ressonantes, as distribuições espaciais do campo elétrico próximo e os comprimentos de onda ressonantes. A densidade de corrente dentro das nanoestruturas também é analisada para melhor entendimento do realce do campo elétrico próximo. Para o caso das nanoantenas bowtie, a pesquisa também é focada no estudo da influência de um substrato de dióxido de silício nas suas propriedades ressonantes e no estudo das suas características na região de campo distante (seção reta de espalhamento e diagrama de radiação). Os resultados numéricos são obtidos nas regiões do visível e do infravermelho próximo do espectro eletromagnético, simulados pela técnica de integração finita. Para as nanopartículas isoladas, esses resultados mostram que as geometrias sugeridas possuem intensidade de campo elétrico próximo em torno de 160% mais alta e comprimento de onda ressonante 15% deslocado para o vermelho, comparadas com a geometria triangular equilateral. Já no caso das nanoantenas bowtie, as novas geometrias possuem intensidade de campo elétrico próximo em torno de 90% mais alta e comprimento de onda ressonante 15% deslocado para o azul, comparadas com a nanoantena bowtie triangular equilateral. Os resultados deste trabalho podem servir para modelagem, fabricação e projeto de nanopartículas e de nanoantenas bowtie de ouro para diferentes aplicações, tais como microscopia e sensores de fibra óptica. / This work presents a comparative analysis of the resonant properties of gold nanoparticles and gold bowtie nanoantennas with new triangular geometries. The proposed geometries are as follows: the curved side triangular ones and the triangular geometries with one corner formed by three tips. The investigated properties are the resonant responses, the spatial distributions of the electric near-field and the resonant wavelengths. The current density inside the nanostructures is also analysed for better understanding of the electric near-field enhancement. For the case of bowtie nanoantennas, the research is also focused on the study of the influence of a silicon dioxide substrate on their resonant properties and on the study of their characteristics in the far-field region (scattering cross section and radiation pattern). The numerical results are obtained in the visible and near infrared regions of the electromagnetic spectrum, simulated by the finite integration technique. For isolated nanoparticles, these results show that the suggested geometries have electric near-field intensity around 160% higher and resonant wavelength redshifted by 15%, as compared to the equilateral triangular geometry. In the case of bowtie nanoantennas, the new geometries have electric near-field intensity 90% higher and resonant wavelength blueshifted by 15%, as compared to the triangular equilateral bowtie nanoantenna. The results of this work can serve for modeling, fabrication and designing of gold nanoparticles and gold bowtie nanoantennas for different applications, for example, microscopy and optical fibre sensors.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpa.br:2011/9165 |
| Date | 14 December 2012 |
| Creators | SANTOS, Thaís Lira Tavares dos |
| Contributors | DMITRIEV, Victor Alexandrovich, COSTA, Karlo Queiroz da |
| Publisher | Universidade Federal do Pará, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, UFPA, Brasil, Instituto de Tecnologia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPA, instname:Universidade Federal do Pará, instacron:UFPA |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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