Scanning Near-Field Microscopy of Surface Plasmon Polariton Scattering in Structures of Gold Nano-Particles
Author
Marquart, Carsten
Term
10. term
Publication year
2004
Abstract
Denne afhandling undersøger, hvordan overfladeplasmon-polaritoner (SPP’er) spredes elastisk fra nanostrukturer på tynde metalfilm ved hjælp af et apparat til scanning nærfeltsoptisk mikroskopi. SPP’er er elektromagnetiske bølger, der er bundet til en metaloverflade; “elastisk” betyder, at deres farve (energi) ikke ændres, kun retning og intensitet. SPP’erne exciteres med Kretschmann-koblingsskemaet. Som lyskilder anvendes fokuseret og parallel belysning fra en He–Ne-laser og en Ti:Sapphire-laser (725–890 nm). Før spredningsundersøgelserne måles og modelleres intensitetsprofilen for SPP’er, der skabes af en fokuseret stråle. Prøverne består af 45–80 nm tykke sølv- og guldfilm. Guldfilmene indeholder afsatte guld-nanopartikler arrangeret enten som enkeltspredere, linje-arrays eller periodiske overfladeplasmon-båndgabstrukturer med lige kanaler af manglende partikler. Feltets intensitetsfordeling modelleres med en multipel-sprednings dipoltilgang, hvor hver partikel behandles som en punktlignende spreder.
This thesis investigates how surface plasmon polaritons (SPPs) scatter elastically from nanostructures on thin metal films, using a scanning near-field optical microscopy setup. SPPs are electromagnetic waves confined to a metal surface; “elastic” means their color (energy) does not change, only their direction and intensity. SPPs are launched with the Kretschmann coupling scheme. The excitation uses focused and parallel light from a He–Ne laser and a Ti:Sapphire laser operating at 725–890 nm. Before studying scattering, we measure and model the SPP intensity profile created by a focused beam. The samples are 45–80 nm thick silver and gold films. The gold films include deposited gold nanoparticles arranged as isolated single scatterers, line arrays, or periodic surface plasmon band-gap structures with straight channels of missing particles. The field intensity distribution is modeled with a multiple-scattering dipole approach that treats each particle as a point-like scatterer.
[This abstract was generated with the help of AI]
Documents