三重理論における吸収断面積の最大位置の興味深い分岐について説明した

Intriguing branching of the maximum position of the absorption cross section in Mie theory explained.

• Ilia L Rasskazov
• P Scott Carney
• Alexander Moroz

抄録

散乱断面積と吸収断面積の最大値の位置を制御することで、特定の光と物質の相互作用アプリケーションのためにナノ粒子をより良く調整することができます。ここでは、消滅（および散乱）断面積の最大値として定義された金属球状粒子の局在化表面プラズモン共鳴（LSPR）に対する吸収断面積ピークの評価できるブルーシフトのメカニズムを詳細に説明する。断面積の最大値のこのような分岐は、サイズパラメータのある閾値（ダイポールチャネルの場合は≈0.7）を必要とし、高い放射率増強のスペクトル領域が高い非放射率増強のスペクトル領域から分離されてしまうため、高い蛍光増強を得るための前提条件となる。その結果、吸収断面積の最大値は、"Sm_2273"0.7のLSPR位置の定義として使用できないことがわかった。

A potential control over the position of maxima of scattering and absorption cross sections can be exploited to better tailor nanoparticles for specific light-matter interaction applications. Here we explain in detail the mechanism of an appreciable blue shift of the absorption cross-section peak relative to a metal spherical particle localized surface plasmon resonance (LSPR) defined as the maximum of the extinction (and scattering) cross section. Such a branching of cross sections' maxima requires a certain threshold value of size parameter (≈0.7 for dipole channel) and is a prerequisite for obtaining high fluorescence enhancements, because the spectral region of high radiative rate enhancement becomes separated from the spectral region of high non-radiative rate enhancement. A consequence is that the maximum of the absorption cross section cannot be used as the definition of the LSPR position for ≳0.7.