UNIVERSITAS INDONESIA PEMODELAN LOCALIZED …
Transcript of UNIVERSITAS INDONESIA PEMODELAN LOCALIZED …
UNIVERSITAS INDONESIA
PEMODELAN LOCALIZED SURFACE PLASMON RESONANCE (LSPR)
PADA NANOPARTIKEL PERAK (Ag) DAN EMAS (Au)
MENGGUNAKAN METODE ELEMEN-HINGGA
SKRIPSI
ANDYAN WIJANARKO
1006681161
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
PROGRAM STUDI FISIKA
DEPOK
JUNI 2014
Pemodelan Localized.…, Andyan Wijanarko, FMIPA. UI, 2014
Pemodelan Localized.…, Andyan Wijanarko, FMIPA. UI, 2014
HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai sivitas akademik Universitas Indonesia, saya yang bertanda tangan di bawah ini: Nama : Andyan Wijanarko NPM : 1006681161 Program Studi : S1 Fisika Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Jenis Karya : Skripsi demi pengembagan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Indonesia Hak Bebas Royalti Noneksklusif (Non-exclusive Royalty-Free Right) atas karya ilmiah saya yang berjudul: Pemodelan Localized Surface Plasmon Resonance (LSPR) pada Nanopartikel Perak (Ag) dan Emas (Au) Menggunakan Metode Elemen-Hingga Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti Noneksklusif ini Universitas Indonesia berhak menyimpan, mengalihmediakan / formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (data base), merawat, dan memublikasikan tugas akhir saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis / pencipta dan Pemilik Hak Cipta. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.
Dibuat di : Depok Pada Tanggal : 12 Juni 2014
Yang Menyatakan,
(Andyan Wijanarko)
Pemodelan Localized.…, Andyan Wijanarko, FMIPA. UI, 2014
Pemodelan Localized Surface Plasmon Resonance (LSPR) pada Nanopartikel Perak (Ag) dan Emas (Au) Menggunakan Metode
Elemen-Hingga
Andyan Wijanarko1 dan Dede Djuhana2
1. Departemen Fisika, FMIPA UI, Kampus UI Depok 16424 2. Departemen Fisika, FMIPA UI, Kampus UI Depok 16424
[email protected], [email protected]
Abstrak Localized Surface Plasmon Resonance (LSPR) adalah fenomena eksitasi yang terjadi ketika cahaya datang berinteraksi dengan nanopartikel dari logam mulia (emas dan perak). Interaksi ini dapat teramati melalui absorpsi dan scattering oleh nanopartikel yang berosilasi. Dalam penelitian ini, metode yang digunakan untuk mengamati fenomena LPR ini adalah dengan melakukan simulasi. Dalam simulasi fenomena LPR, dapat diamati pengaruh bentuk, ukuran, material dan indeks bias terhadap kurva absorpsi, scattering, dan extinction. Simulasi ini dilakukan dengan metode elemen-hingga dengan pendekatan quasistatik terhadap material emas dan perak didalam tiga jenis dielektrik. Bentuk yang digunakan adalah bola, rod, dan triangle dengan variasi ukuran 10-100 nm. . Hasil simulasi menunjukan bahwa bentuk, ukuran, jenis material, dan indeks bias mempengaruhi besarnya puncak cross section dan panjang gelombang dari setiap kurva dimana bentuk, ukuran, dan indeks bias mempengaruhi tinggi puncak, dan jenis material menentukan panjang gelombang dari puncak. Hasil juga menunjukan kesesuaian pendekatan quasistatik dengan teori Mie. Kata Kunci : Localized Surface Plasmon Resonance, teori Mie, pendekatatn quasistatik, absorpsi, hamburan, extinction.
Abstract Localized Surface Plasmon Resonance (LSPR) is an exitation phenomenon that occurs when nanoparticle of noble metal (gold and silver) interact with electromagnetic wave. These interactions can be observed through absorption and scattering by the nanoparticle oscillate. In this study, we performed some simulations of LSP phenomenon to observed the effect of shape and size of nanoparticle, materials, and refractive index toward absorption, scattering, and exitation. Simulation is done by finite element method with quasistatic approximation toward gold and silver in three types of dielectric. Shape variation that used in these simulation are sphere, rod, and triangle with size variation 10 – 100 nm. The result show that size, shape, material and refractive index affect the peak of extinction, scattering and absorption cross section curve and their wavelength. The result with quasistatic approximation show similiarity with Mie theory. Key words : Localized Surface Plasmon Resonance, Mie theory, quasistatic approximation, absorption, scattering, extinction.
Pemodelan Localized.…, Andyan Wijanarko, FMIPA. UI, 2014
Pendahuluan
Pengamatan plasmonik pertama kali diamati oleh Wood pada tahun 1902,
yaitu mengamati pola terang gelap dari cahaya yang dipantulkan cermin yang
dilapisi kisi difraksi. Fenomena ini dikenal sebagai surface plasmon resonance
(SPR) [1]. Plasmon adalah sebuah kuasi partikel dari osilasi plasma (model gas
elektron) pada permukaan logam yang tipis (thin metallic film). Osilasi ini terjadi
karena interaksi antara gelombang elektromagnetik dengan konduksi mirip model
gas electron menghasilkan medan elektrostatis yang berfluktuasi [2,3].
Perkembangan dari pengamatan Wood adalah hasil pengamatan oleh Maxwell
Garnet tahun 1904 tentang warna cerah yang diamati pada lapisan kaca yang
dilapisi logam dengan menggunakan model gas electron Drude. Warna cerah
tersebut adalah interaksi foton dengan lapisan tipis logam. Hasil ini juga
menguatkan pengamatan sebelumnya oleh Wood bahwa fenomena resonansi
plasmon memang ada. Kemudian tahun 1956, David Pines, secara teoretis
menjelaskan karakteristik energy yang hilang pada peristiwa osilasi plasmon pada
permukaan logam. Namun sampai tahun 1968, energi yang hilang pada osilasi
plasmon berhasil dijelaskan dari hasil eksperimen Otto dan Kretschmann dan
Raether [4,5]. Dari hasil penemuan mereka, fenomena osilasi plasmon menjadi
lebih mudah dipahami dan dapat diaplikasikan sebagai sebuah sensor berbasis
sifat optik.
Pengamatan sifat-sifat plasmon tidak berfokus pada osilasi plasmon
dipermukaan tipis logam. Pengamatan lain yang cukup menarik adalah
pengamatan fenomena plasmon dalam daerah terlokalisasi atau dikenal dengan
localized surface plasmons (LSP). Fenomena LSP merupakan eksitasi elektron
yang terlokaliasasi dalam struktur nano dari lapisan logam yang berinteraksi
dengan gelombang elektromagnetik. Interaksi ini tergantung dari sifat-sifat
dielektrik masing-masing logam. Proses interaksi LSP dengan gelombang
elektromagnetik menghasilkan peristiwa penyerapan gelombang elektromagnetik
pada daerah tertentu yang ditandai dengan terjadi puncak-puncak absorpsi. Hasil
penelitian lain juga memperlihatkan bentuk dan geometri LSP dapat mengeser
puncak absorpsi [6]. Proses absorpsi pada panjang gelombang tertentu
Pemodelan Localized.…, Andyan Wijanarko, FMIPA. UI, 2014
menunjukkan LSP mengalami resonansi.[7,8]. Secara teoretis, proses absorpsi
pada LSP dapat dijelaskan menggunakan teori Mie.
Tinjauan Pustaka
Sifat-sifat dari logam telah banyak dibahas dalam berbagai literatur,
termasuk respon dari logam terhadap gelombang elektromagnetik yang datang [2].
Respon logam terhadap gelombang elektromagnetik disebut sifat dispersif logam.
Secara umum interaksi gelombang elektromagnetik dengan spektrum frekuensi
yang luas dapat dijelaskan dengan model plasma. Dalam pemodelan ini elektron-
elektron yang berada didalam logam dianggap membentuk plasma (awan
elektron). Plasma atau elektron bebas dengan densitas n latar inti ion positif yang
tidak bergerak. Adanya kecenderungan pembentukan kutub positif dan negatif
dari awan elektron ini menghasilkan dipol. Menjelaskan fenomena ini, salah satu
model yang paling sederhana adalah model Drude [9].
Plasma berosilasi dengan frekuensi pω :
22 4 /p e en e mω π=
Dimana logam akan selalu memenuhi sifat dielektrik yang biasa disebut fungsi
dielektrik kompleks yang merupakan fungsi ω :
2
2( ) 1 pd
diω
ε ωω γ ω
= −+
Dengan ωp adalah frekuensi volume (bulk) plasma, ne adalah densitas elektron, ε∞
menggambarkan latar ionik pada metal. 1ε dan 2ε adalah elemen real dan imajiner
dari fungsi dielektrik. Dengan mengabaikan faktor konstanta redaman dγ dan
latar ionik ε∞, secara sederhana fungsi dielektrik Drude menjadi εd = 1- ωp2/ω2 dan
kita dapat membedakan fungsi dielektrik ini ke dalam dua bagian. Yaitu jika ω
lebih besar dibandingkan ωp , εd akan bernilai positif. Sehingga indeks bias
dn ε= akan bernilai real. Sedangkan kebalikannya, jika ω lebih kecil
dibandingkan ωp , εd akan bernilai negatif dan n akan menjadi imaginer. Nilai n
yang imaginer menunjukan bahwa gelombang elektromagnetik tidak merambat
Pemodelan Localized.…, Andyan Wijanarko, FMIPA. UI, 2014
didalam medium . Nilai spesifik dari ωp dari kebanyakan logam berada pada
daerah ultraviolet [10]:
Pada gambar 1 dapat dilihat bahwa kurva tersebut tidak bersinggungan
sama sekali dengan garis cahaya (garis berwarna kuning). Hal ini menunjukan
tidak mungkin terjadi eksitasi surface plasmon dengan gelombang
elketromagnetik secara langsung. Namun eksitasi ini dapat diusahakan terjadi
dengan membelokan kurva relasi dispersi. Caranya yaitu dengan menambahkan
medium dielektrik, sehingga /xck nω = dengan n adalah indeks bias medium
[11].
Surface plasmon dapat diamati pada antarmuka antara logam dengan
medium dielektrik. Jika bidang antarmuka berbentuk bidang datar (film), maka
fenomena surface plasmon yang diamati biasa disebut sebagai surface plasmon
polaritons (SPPs). Dimana SPPs merupakan eksitasi yang merambat pada
antarmuka. Sedangkan jika surface plasmon diamati pada bidang antarmuka yang
terbatas pada permukaan nanopartikel, maka eksitasi ini disebut localized surface
plasmon (LSP) [12].
Gambar 1. Relasi dispersi dari plasmon untuk antar muka logam-udara. Garis merah
merupakan relasi dispersi pada surface plasmon dan garis biru pada plasmon dalam
kondisi bulk.
Pemodelan Localized.…, Andyan Wijanarko, FMIPA. UI, 2014
Jika gelombang elektromagnetik mengenai nanopartikel logam, maka gas elektron akan
terpolarisasi [12]. Polarisasi yang terjadi pada gas elektron dinyatakan sebagai
polarisabilitas dipolar α [13]:
0((1 )(
))
m
m
V ε εα κ ε
ε κε−
= ++
Polarisabilitas α akan maksimum pada saat frekuensi:
)Re( mε κε= −
Re( )ε menandakan bagian real dari fungsi dielektrik. Pada saat polarisabilitas
maksimum tersebut LSP berada pada keadaan beresonansi, yaitu pada saat frekuensi
cahaya sama dengan frekuensi osilasi surface plasmon logam pω , sehingga frekuensi
spω merupakan frekuensi LSPR partikel. Lebih lanjut, frekuensi LSPR juga dipengaruhi
oleh bentuk geometri ( )κ dan medium dielektrik di sekeliling nanopartikel logam ( mε ).
2
0 ( )spe m
Nem
ωε ε κε∞
=+
Untuk logam mulia, seperti emas dan perak, frekuensi resonansi ini
terletak pada daerah cahaya tampak (untuk nanopartikel berbentuk bola) [13].
Penjelasan lebih detail mengenai interaksi gelombang elektromagnetik
dengan nanopartikel logam berbentuk bola adalah solusi dari persamaan Maxwell
yang dikerjakan oleh Gustav Mie tahun 1908 [14. Bentuk solusi dari Mie: 24
2 4 686 3 2sca
m
m
kC k a ε επα
π ε ε−
+= =
[ ] 3Im 4 Im2bm
ma sC k ka ε ε
α πε ε
⎡ ⎤=
−
+= ⎢ ⎥
⎣ ⎦ Metode Penelitian
Pada penelitian ini, metode yang digunakan adalah simulasi. Simulasi
menggunaka toolbox MNPBEM yang bersifat publik dengan bahasa pemograman
MATLAB [6]. Toolbox MNPBEM menghasilkan solusi persamaan Maxwell
dengan metode finite-element dengan pendekatan quasistatik. Hasil ini akan
dibandingkan dengan solusi persamaan Maxwell berdasarkan teori Mie yang telah
Pemodelan Localized.…, Andyan Wijanarko, FMIPA. UI, 2014
dikenal secara umum. Pendekatan quasistatik dapat digunakan hanya untuk
nanopartikel dengan ukuran yang kecil (relatif terhadap panjang gelombang)
sehingga kita dapat dapat menyatakan k ≈ 0 dan efek pembelokan diabaikan dari
penyelesaian persamaan Maxwell didapat muatan dipermukaan dengan
pendekatan quasistatik:
1( ) extFn
σ − ∂Φ= − Λ +
∂ Dalam bentuk ekspansi eigenmode:
( )Lk
k
k ext
k nφ
σ σσω λ
∂−
Λ +=
∂∑
Semua perhitungan yang dilakukan dengan pendekatan quasistatik, dilakukan
dengan metode finite elemen (elemen hingga) [22]. Dalam metode ini, pendekatan
dilakukan dengan membagi muatan permukaan menjadi elemen-elemen kecil
yang dihubungan lewat nodes (titik-titik) yang akan menghasilkan persamaan
aljabar yang simultan .Dalam metode finite elemen dikenal dua batasan, yaitu
batasan Dirichlet dan Neumann. Tidak seperti metode finite differnce, metode
finite element akan menghasilkan fungsi pada keseluruhan domain [25].
Hasil dan Pembahasan
Pada bagian ini akan menjelaskan hasil simulasi LSPR menggunakan
perangkat lunak MMPBEM dengan model bola dari ukuran 10 nm sampai dengan
100 nm dengan variasi indeks bias lingkungan 1 1,33n = , 2 1,5n = dan 3 1,7n = .
Material yang digunakan adalah emas (Au) dan perak (Ag). Hasil simulasi
dipresentasikan dalam kurva penampang lintang untuk serapan (absorption),
hamburan (scattering) dan ekstinsi (extinction) terhadap panjang gelombang.
Selanjutnya simulasi dilakukan secara menyeluruh untuk semua material
yaitu Au dari 10 nm sampai dengan 100 nm dengan kenaikan 10 nm. Hasil
simulasi untuk material Au dengan indeks bias 1 1,33n = ditunjukkan pada Gambar
4.2, 2 1,5n = pada Gambar 4.3 dan 3 1,7n = pada Gambar 4.4.
Pemodelan Localized.…, Andyan Wijanarko, FMIPA. UI, 2014
Gambar 4.2. kurva penampang lintang serapan (a), hamburan (b), dan ekstinsi (c) terhadap panjang
gelombang dari nanopartikel emas berbentuk bola dengan variasi indeks bias 1 1,33n =
Gambar 4.3. kurva penampang lintang serapan (a), hamburan (b), dan ekstinsi (c) terhadap panjang
gelombang dari nanopartikel emas berbentuk bola dengan variasi indeks bias 1 1,35n =
Gambar 4.4. kurva penampang lintang serapan (a), hamburan (b), dan ekstinsi (c) terhadap panjang
gelombang dari nanopartikel emas berbentuk bola dengan variasi indeks bias 1 1,37n =
Pemodelan Localized.…, Andyan Wijanarko, FMIPA. UI, 2014
Secara umum, kurva serapan, hamburan dan ekstinsi sebagai fungsi
panjang gelombang menunjukkan pergeseran dengan bertambahnya diameter dari
bola. Pergeseran kurva bergerak akan kanan yaitu ke arah panjang gelombang
tinggi (red shift).
Berdasarkan hasil simulasi pada Gambar 4.2, Gambar 4.3 dan Gambar 4.4,
selanjutnya membuat kurva puncak panjang gelombang terhadap variasi diameter
untuk masing-masing indeks bias, seperti diperlihatkan pada Gambar 4.5 untuk
peristiwa serapan.
Selanjutnya simulasi dilakukan secara menyeluruh untuk material yaitu Ag
dari 10 nm sampai dengan 100 nm dengan kenaikan 10 nm. Hasil simulasi untuk
material Ag dengan indeks bias 1 1,33n = ditunjukkan pada Gambar 4.7,hasil
dengan indeks bias 2 1,5n = pada Gambar 4.8 dan hasil untuk indeks bias 3 1,7n =
pada Gambar 4.9.
Gambar 4.5. Perbandingan letak puncak penampang lintang serapan dari nanopartikel emas dengan
berbagai diameter.
Pemodelan Localized.…, Andyan Wijanarko, FMIPA. UI, 2014
Gambar 4.7. kurva penampang lintang serapan (a), hamburan (b), dan ekstinsi (c) terhadap panjang
gelombang dari nanopartikel perak berbentuk bola dengan variasi indeks bias 1 1,33n =
Gambar 4.8. kurva penampang lintang serapan (a), hamburan (b), dan ekstinsi (c) terhadap panjang
gelombang dari nanopartikel perak berbentuk bola dengan variasi indeks bias 1 1,35n =
Gambar 4.4. kurva penampang lintang serapan (a), hamburan (b), dan ekstinsi (c) terhadap panjang
gelombang dari nanopartikel emas berbentuk bola dengan variasi indeks bias 1 1,37n =
Pemodelan Localized.…, Andyan Wijanarko, FMIPA. UI, 2014
Secara umum, kurva serapan, hamburan dan ekstinsi sebagai fungsi
panjang gelombang menunjukkan pergeseran dengan bertambahnya diameter dari
bola. Pergeseran kurva akan bergerak ke arah kanan yaitu ke arah panjang
gelombang tinggi (red shift) pada diameter 10 nm hingga diameter 60 nm. Tetapi
pada saat diameter 70 nm, letak puncak kurva penampang lintang kembali
bergeser ke arah panjang gelombang rendah, lalu mulai bergeser lagi ke arah
panjang gelombang tinggi.
Berdasarkan hasil simulasi pada Gambar 4.7, Gambar 4.8 dan Gambar 4.9,
selanjutnya membuat kurva letak puncak kurva panjang gelombang terhadap
variasi diameter untuk masing-masing indeks bias, seperti diperlihatkan pada
Gambar 4.10 untuk peristiwa serapan.
Dari hasil simulasi yang dilakukan pada nanopartikel emas, didapati
bahwa letak puncak kurva penampang lintang serapan dengan indeks bias
Gambar 4.10. Perbandingan letak puncak penampang lintang serapan dari nanopartikel perak dengan
berbagai diameter.
Pemodelan Localized.…, Andyan Wijanarko, FMIPA. UI, 2014
1 1,33n = berada pada jangkauan panjang gelombang 513,1 nm hingga 525, 1 nm.
Sedangkan untuk letak puncak kurva penampang lintang serapan dengan indeks
bias 2 1,55n = berada pada jangkauan panjang gelombang 516,8 nm hingga 530,9
nm. Yang terakhir, untuk letak puncak kurva penampang lintang serapan dengan
indeks bias 3 1,7n = terletak pada jangkauan panjang gelombang 520,8 nm hingga
538,9 nm
Untuk hasil simulasi yang dilakukan pada nanopartikel perak berbentuk
bola, didapat letak puncak kurva serapan dengan indeks bias 1 1,33n = berada
pada jangkauan panjang gelombang 360,8 nm hingga panjang gelombang 386,1
nm. Sedangkan untuk letak puncak kurva penampang lintang serapan dengan
indeks bias 2 1,55n = berada pada jangkauan panjang gelombang 364,4 nm
hingga 396,6 nm. Yang terakhir, untuk letak puncak kurva penampang lintang
serapan dengan indeks bias 3 1,7n = terletak pada jangkauan panjang gelombang
372,5 nm hingga 407,4 nm..
Berdasarkan hasil ini dapat dilihat bahwa dimensi dari nanopartikel yang
dalam simulasi diwakili oleh diameter dari bola, mempengaruhi respon
nanopartikel terhadap gelombang elektromagnetik yang datang. Perubahan pada
dimensi nanopartikel menyebabkan perubahan respon yang terlihat pada
perubahan amplitudo penampang lintang serapan, penampang lintang hamburan,
dan penampang lintang extinsi. Dimana dimensi nanopartikel yang semakin besar
akan mengakibatkan peningkatan amplitudo penampang lintang dari ketiga jenis
kurva penampang lintang. Peningkatan besar amplitudo kurva disebabkan karena
dimensi nanopartikel yang semakin besar akan meyebabkan permukaan
nanopartikel yang berinteraksi dengan gelombang elektromagnetik yang datang
semakin besar. Yang akhirnya menyebabkan peningkatan besar amplitudo
penampang lintangnya. Jadi dapat disimpulkan bahwa dimensi dari nanopartikel
sangat mempengaruhi besarnya amplitudo dari kurva penampang lintang, dimana
semakin besar dimensi dari nanopartikel akan menyebabkan semakin tinggi besar
amplitudonya.
Selain perubahan pada amplitudo, respon nanopartikel juga terlihat pada
letak puncak kurva penampang lintang. Berdasarkan hasil yang didapat dari
Pemodelan Localized.…, Andyan Wijanarko, FMIPA. UI, 2014
simulasi, perubahan pada dimensi nanopartikel mengakibatlkan pergeseran letak
puncak penampang lintang. Perubahan ini tampak pada setiap kurva, baik pada
nanopartikel emas, maupun pada nanopartikel perak. Pergeseran letak puncak
penampang lintang secara umum adalah ke arah kanan atau ke arah panjang
gelombang yang lebih tinggi. Perubahan ini terlihat jelas pada nanopartikel emas
seperti yang dapat dilihat pada gambar 4.5. Sedangkan pada nanopartikel perak,
perubahan ini berlaku hingga batasan diameter tertentu, lalu terjadi pegeseran
yang berlawanan arah, setelah itu terjadi pergeseran ke arah panjang gelombang
yang lebih tinggi. Namun secara keseluruhan, dapat disimpulkan bahwa
perubahan dimensi dari nanopartikel akan menyebabkan pergeseran letak puncak
dari kurva penampang lintang, dimana semakin besar dimensi dari nanopartikel
akan menyebabkan letak puncak kurva penampang lintang bergeser ke arah
panjang gelombang yang lebih tinggi (red shift).
Adapun perubahan respon nanopartikel emas dan perak baik pada besaran
puncak penampang lintang ekstinsi, hamburan, dan serapan maupun letak puncak
penampang lintang yang terjadi ini disebabkan karena besaran indeks bias
dielektrik lingkungan mempengaruhi fungsi dielektrik dari logam (emas dan
perak). Nilai indeks bias yang berubah menyebabkan perubahan frekuensi natural
dari nanopartikel emas dan perak yang digunakan. Perubahan pada fungsi
dielektrik inilah yang mengakibatkan respon nanopartikel terhadap gelombang
elektromagnetik yang datang juga akan berubah. Jika kita mengacu pada
penelitian yang telah dilakukan oleh Leif J. Sherry et al pada [14], diketahui
bahwa secara eksperimen terjadi perubahan respon nanopartikel logam terhadap
gelombang elektromagnetik yang datang pada saat dilakukan variasi terhadap
indeks bias dielektrik lingkungannya. Namun pengaruh indeks bias dielektrik
lingkungannya terhadap letak puncak kurva penampang lintang tidak terlalu besar.
Kesimpulan
Penelitian tugas akhir dengan menggunakan hasil simulasi metode finite-element
dengan pendekatan quasistatik memberikan kesimpulan sebagai berikut:
• Ukuran nanopartikel sangat berpengaruh dimana ukuran yang semakin
besar akan menyebabkan permukaan nanopaertikel yang berinteraksi
Pemodelan Localized.…, Andyan Wijanarko, FMIPA. UI, 2014
dengan cahaya semakin besar, yang akhirnya mengakibatkan nilai puncak
cross section menigkat. Ukuran nanopartikel juga mempengaruhi letak
puncak penampang lintang.
• Indeks bias memiliki pengaruh yang kecil terhadap pergeseran panjang
gelombang maksimal. Sesuai dengan eksperimen, semakin besar nilai
indeks bias dielektrok lingkungannya, maka akan terjadi pergeseran letak
pencak (panjang gelombang semakin besar) dan peningkatan nilai besaran
penampang lintang dari ekstinsi, hamburan, dan serapan.
• Dalam simulsi ini juga didapati bahwa jenis material merupakan faktor
yang sangat menentukan besar puncak dan nilai panjnag gelombang
maksimal dari fenomena LSP ini.
• Simulasi fenomena LSP dengan menggunakan metode finite element
dengan pendekatan quasistatik menunjukan hasil yang cocok dan sesuai
dengan teori yang telah ada, yaitu teori Mie.
Daftar Acuan
[1] R.B.M. Schasfoort, Anna J. Tudos. Handbook of Surface Plasmon Resonance. The
Royal Society of Chemistry (2008): 1-3.
[2] Kittel, Charles. Introduction to Solid State Physics Eight Edition. John Wiley & Sons,
Inc. 2005.
[3] Halevi, Peter. “Spatial Dispersion in Solid and Plasma. North Holland (1992).
[4] Pieter G. Kik, Mark L. Brongersma. Surface Plasmon Nanophotonics. Springer: 1-11.
2007.
[5] Ulrich Hohenester, Andreas Trugler. A Matlab Toolbox for the Simulation of
Plasmonic Nanoparticle. Elsevier. 2011.
[6] M. Audry and G. Frederic, The Plasmon Band in Noble Metal Nanoparticle: An
Introduction to Theory and Application.,New J. Chem, 2006, 30, 1121-1132
[7] Stefan A. Maier. Plasmonics: Fundamentals and Application. Springer. 2007
[8] Eliza Hutter, Janos H. Fendler. Exploitation of Localized Surface Plasmon Resonance.
WILEY_VCH Verlag GmbH & Co. 2004.
[9] U.Kreibig and M. Vollmer. Optical Properties of Metal Cluster. Springer, Berlin, 1995
[10] L.Novotny and B. Hecht. Principle of Nano-Optics. Cambridge University Press. UK.
2006. ISBN 978-0521832243
Pemodelan Localized.…, Andyan Wijanarko, FMIPA. UI, 2014
[11] J.S. Leif et. al. Localized Surface Plasmon Resonance Spectroscopy of Single Silver
Triangular Nanoprisms. Nano Letters 1006 Vol.6 No.9 2060-2065.
[12] Stefan A. Maier. Plasmonics: Fundamentals and Application. Springer. 2007
[13] P.K. Jain , M.A. El-sayed, Plasmonic Coupling in Noble Metal Nanostructure,
Elsevier, 2010
[14] H. Wolfram, W. Thomas.Mie Theory 1908-2008. Present develepments and
interdisciplinary aspects of light scattering. University Bremen, Bremen. 2008
Pemodelan Localized.…, Andyan Wijanarko, FMIPA. UI, 2014