1. 研究目的与意义及国内外研究现状

金属纳米粒子发生表面等离子共振时，具有独特的光学性质，可被应用于诸多领域，包括分子探测，生物化学传感，光学开关等。

对于科技与健康问题，相关的传感设备具有较强的需求，基于lspr的传感器在这些问题上具有出色的表现。

此外，由于sers现象在识别与量化分子时反应迅速，并且不具备破坏性，对于sers的研究也逐渐成为热点。

2. 研究的基本内容

本文对比研究描述金属纳米粒子消光特性的三种理论方法，通过球体、椭球体远近场特性的理论解和仿真解，得出偶极子、四极子共振模式的一些基本特点。

借助fdtd仿真方法对立方体、三棱柱、十面体等非球状单纳米粒子进行计算，分析不同极化方向、不同刻蚀程度、距衬底不同距离等因素对远场近场特性造成的影响，以及场强增强和极化场分布的特点。

计算并比较不同共振峰对介电环境的敏感度以及生化传感优度值fom。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

三月1,2周：理解mie理论，quasi-static理论，mlwa理论，得到它们的原理与差异；

三月3,4周：学会使用lumerical软件，以fdtd算法对多种结构金属纳米粒子进行仿真研究；得到偶极子共振与四极子共振的相关特点；

四月1,2周：得出耦合作用对远近场性质、应用性质的影响；分析利用了耦合作用的h型结构及其组合结构的相关特性；

4. 参考文献

KELLY K L,CORONADO E, ZHAO L L, et al. The Optical Properties of MetalNanoparticles:The Influence of Size,Shape, and Dielectric Environment [J]. The Journal of Physical Chemistry B,2003, 107(3): 668-77.

YOCKELL-LELI VRE H,LUSSIER F, MASSON J F. Influence of the Particle Shape and Density ofSelf-Assembled Gold Nanoparticle Sensors on LSPR and SERS [J]. The Journal ofPhysical Chemistry C, 2015, 119(51): 28577-85.

MCMAHON J M, WANG Y, SHERRY L J, et al. Correlatingthe structure, optical spectra, and electrodynamics of single silver nanocubes[J]. The Journal of Physical Chemistry C, 2009, 113(7): 2731-5.