几何共振(Geometric resonances)几何共振：在周期性金属结构中，衍射极与SPR互相激励，互相增强，形成一种特殊的等离激元共振一几何共振30<1.0Pitch [nmto'0aPitch [nm]42025480+460470nmspacing500-50090'0o52020020450540一56040000'0500unj15Single particle500700900eO102000550060030050060040000'0Wavelength/nm500600700800900理论计算：一维银纳米小球链，R=50nmwavelength [nm]实验：二维金的椭球阵列1.Zou,Janel,andSchatz,J.Chem.PhyS.,120,10871(2004)2.BaptisteAuguie*andWilliamL.Barnes.PRL101.143902(2008）
几何共振（Geometric resonances） 几何共振：在周期性金属结构中，衍射极与SPR互相激励，互相 增强，形成一种特殊的等离激元共振–几何共振 理论计算：一维银纳米小球链，R=50 nm 实验：二维金的椭球阵列 1.Zou, Janel, and Schatz， J. Chem. Phys., 120, 10871 (2004) 2. Baptiste Auguie´* and William L. Barnes. PRL 101, 143902 (2008)
金/银纳米颗粒阵列中极窄几何共振的调节2015(a)BinaryarraysE(b)Binaryarrays1510XR,_=40nm10R.=70nmd=300nmd=300nm5R.=60nmR=30nm5001510105R.=70nmRa=40nm500我们推广了耦合偶极方法1510使之可以高效、准确地计105R.=80nmR.=50nm5算二元金银纳米颗粒阵列00的光学性质。二元纳米颗151010粒阵列呈现新的几何共振。5R.=60nm5R.=90nm此几何共振的强度，宽度，00Fano线型，都可以通过151010改变阵列的几何参数进行5R,=70nm5R.=100nm有效的调节。0500550600650500550650700600700Wavelength(nm)Wavelength(nm)12Tuningof narrowgeometric resonances inAglAubinary nanoparticlearraysLiJ,GuY,GongQH,OPTICSEXPRESS,18,17684-17698(2010)
12 金/银纳米颗粒阵列中极窄几何共振的调节 Tuning of narrow geometric resonances in Ag/Au binary nanoparticle arrays Li J, Gu Y, Gong QH, OPTICS EXPRESS, 18, 17684-17698 (2010). 我们推广了耦合偶极方法， 使之可以高效、准确地计 算二元金银纳米颗粒阵列 的光学性质。二元纳米颗 粒阵列呈现新的几何共振。 此几何共振的强度，宽度， Fano线型，都可以通过 改变阵列的几何参数进行 有效的调节
阵列的多重几何共振用于波分复用(a) R=100 nmarray15d,=800 nmsingle10d.=1000 nm各个衍射极，如果落在SPR5的光谱范围之内，均能激发-出较强的几何共振。Re(S)(b)10Re(1/ )(0, 2) (1, 1)5多重几何共振特点：(1, 0)(0, 1)强度较大：大于SPR-线宽很窄：一般为几个纳米40060080010001200Wavelength (nm)JiaLietal,Tunable wavelength-divisionmulitiplexingbased onmetallic nanoparticlearrays,Opt.Lett.354051(2010)
阵列的多重几何共振用于波分复用 各个衍射极，如果落在SPR 的光谱范围之内，均能激发 出较强的几何共振。 多重几何共振特点： 强度较大：大于SPR 线宽很窄：一般为几个纳米 Jia Li et al, Tunable wavelength-division multiplexing based on metallic nanoparticle arrays, Opt. Lett. 35, 4051 (2010)
液晶中几何共振的调节及控制纳米盘+LC，调节范围~30nm(c)(gn+n)"(n+n)1 μm(GntinuaGn+in)105nn纳米颗粒+LC，调节范围<10nm在已有的工作中，研究的都是局纳米棒域表面等离激元的调节（LSPR）+LC，调，调节范围最多不超过40nmLiquid Crystal节范围5-我们用阵列的几何共振，可以很Gold nanorod25nm容易达到100nm。ITORubbedPiGlass正P.A.Kossyrev etal,Nano Lett.5,1978 (2005)14K.C.Chu et al ,Appl.Phys.Lett.89,103107 (2006).V.K.S.Hsiao et al,Adv.Mater.20, 3528(2008)
14 纳米颗粒+LC，调节范围<10 nm 在已有的工作中，研究的都是局 域表面等离激元的调节（LSPR） ，调节范围最多不超过40 nm。 我们用阵列的几何共振，可以很 容易达到100 nm。 P. A. Kossyrev et al, Nano Lett. 5, 1978 (2005). K. C. Chu et al，Appl. Phys. Lett. 89, 103107 (2006). V. K. S. Hsiao et al, Adv. Mater. 20, 3528 (2008). 纳米棒 +LC，调 节范围5- 25 nm 纳米盘+LC，调 节范围～ 30 nm 液晶中几何共振的调节及控制
液晶中的纳米金球阵列沿着轴向传播的散射光所感受的折射率：nonenGR:ngcos+nsinpticalaxis结构简单：浸在向列型液晶中的金纳米小球一维阵列。调节原理：几何共振波长大致等于相邻小球之间的轴向光程差，我们通过改变液晶的光轴方向改变阵列轴向折射率，从而调节几何共振。15JiaLi,YiMa,YingGu,lam-ChoonKhooandQihuangGong,Appl.Phys.Lett.98,213101(2011)
15 液晶中的纳米金球阵列 结构简单：浸在向列型液晶中的金纳米小球一维阵列。 调节原理：几何共振波长大致等于相邻小球之间的轴向 光程差，我们通过改变液晶的光轴方向改变阵列轴向折 射率，从而调节几何共振。 沿着轴向传播的散射光所 感受的折射率： Jia Li, Yi Ma, Ying Gu, Iam-Choon Khoo and Qihuang Gong, Appl. Phys. Lett. 98, 213101 (2011)