Excitaciones plasmónicas cuadrupolares y octupolares en nanopartículas metálicas elipsoidales

Resumen

Se presentan cálculos analíticos y numéricos sobre las propiedades de las oscilaciones de plasmones en nanopartículas elipsoidales generalizada, de las cuales se derivan las nanopartículas desde su geometría alargadas, pasando por la forma esférica, esferoidal, hasta su forma de aguja; usando las ecuaciones de la electrostática en coordenadas cartesianas. El objetivo del trabajo consiste en el análisis de potenciales electrostáticos, permitividades resonantes, frecuencias resonantes, energías de modos plasmónicos y sus momentos multipolares. Se usó el método épsilon, que considera a los potenciales como funciones propias y a las permitividades como valores propios de los plasmones. Las cantidades físicas encontradas dependen fuertemente de la geometría de las nanopartículas. Esto originó una simetría en la forma esférica, con su correspondiente rama de vibraciones: modos n. Ésta simetría se pierde con la complejidad de la geometría de la nanopartícula. También se encontró que en la geometría nanoelipsoidal aparece la rama de vibraciones (modos m), con multiplicidad de 2n + 1, cuyas cantidades físicas se obtienen numéricamente. Esto origina una variedad de aplicaciones en nanotecnología.