Localized surface plasmon resonances of a metal nanoring

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出版日 2020-09-22
DOI 10.1039/D0CP04216A
インパクトファクター 3.676
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要旨

Using the linear combination of atomic orbitals real-time-propagation rt-TDDFT technique (LCAO-rt-TDDFT) and transition contribution maps, we study the optical and plasmonic features of a metal nanoring (made up of sodium atoms) with respect to the modulation in the ring thickness from a sharp edge (one-atom-thick) to a flat edge (four-atoms-thick). The birth of the localized surface plasmon resonance was accessed by many factors including the number of contributing electron–hole transitions, the relative strengths of these contributions, and the nature of the induced charge density oscillation. We reveal that the occurrence of a large number of contributing electron–hole transitions to an absorption peak cannot be treated as an indicator of plasmonicity. Nonetheless, plasmonicity can be accessed from the transition contribution map (occurrence of many spots with strong contributions and distributed on a large domain of energy) and from the profile of the induced charge density. Our results are useful for designing ultra-small plasmonic devices based on metal nanorings as building blocks.

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掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

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