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Fondamenti e applicazioni della plasmonica

Teoria di Mie

La teoria di Mie ci fornisce una soluzione esatta delle equazioni di Maxwell per il problema di scattering e assorbimento da parte di particelle sferiche, ed è solitamente utilizzata per derivare soluzioni approssimate per geometrie simili. Secondo questa teoria, i campi EM sono espansi in armoniche sferiche e tutti i possibili modi LSP corrispondono agli autovalori EM dipolari e multipolari della particella.

Un trattamento completo delle interazioni EM all'interno della teoria di Mie è comunque un compito molto impegnativo, perché l'analisi e la descrizione dei più vari modi polari è molto complessa. Pertanto, la teoria di Mie è spesso approssimata per includere solo i contributi più significativi.

L'eccitazione di ciascun modo è determinata dalla corrispondente espansione del campo EM; in particolare, quando le particelle sono molto più piccole rispetto alle lunghezze d'onda coinvolte (tipicamente fino a decine di nanometri per campi EM nell'intervallo dello spettro visibile) le risonanze sono principalmente di carattere dipolare, quindi vengono mantenuti solo i primi termini di ordine più basso.

In tali casi la soluzione si riduce all'approssimazione di Rayleigh per la diffusione elastica della luce e l'approssimazione quasi-statica può essere usata per applicare le equazioni dell'elettrostatica nell’elettromagnetismo.

Questo brano è tratto dalla tesi:

Fondamenti e applicazioni della plasmonica

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Informazioni tesi

  Autore: Alessandro Peca
  Tipo: Laurea liv.I
  Anno: 2013-14
  Università: Università degli Studi di Bologna
  Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali
  Corso: Scienze e tecnologie fisiche
  Relatore: Luca Pasquini
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 69

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