Perpustakaan Digital ITB

Plasmon saat ini menjadi topik yang banyak diteliti di bidang nanofotonik karena sifat dasarnya, yaitu terjadinya pengurungan dan lokalisasi medan elektromagnetik. Plasmon adalah peristiwa osilasi kolektif elektron pada material konduktif. Pada nanopartikel, getaran elektron tersebut terlokalisasi sehingga peristiwa plasmon ini disebut plasmon terlokalisasi. Pada umumnya, frekuensi resonan dari plasmon terlokalisasi dicari dengan melihat grak esiensi absorbsi terhadap energi. Namun, menentukan nilai frekuensi resonan dari plasmon menggunakan metode tersebut sangat rawan akan human error. Oleh karenanya diperlukan teori yang lebih fundamental untuk menentukan nilai frekuensi plasmon secara pasti, yaitu dengan kembali ke denisi frekuensi alami plasmon itu sendiri. Denisi dari frekuensi alami plasmon adalah frekuensi dari modus getaran plasmon ketika tidak ada sumber gelombang elektromagnetik dari luar. Sehingga permasalahan yang harus diselesaikan kali ini adalah persamaan syarat batas yang menyerupai permasalahan di sumur potensial pada Fisika Kuantum. Pada Tugas Akhir ini, akan diturunkan persamaan transenden yang diperoleh dengan cara menerapkan syarat batas pada teori Mie untuk mencari frekuensi resonan plasmon nanopartikel berbentuk bola. Di bagian akhir, akan diturunkan juga formulasi aproksimasi analitik untuk menentukan frekuensi resonan plasmon sebagai fungsi jari-jari bola. Dari studi dalam Tugas Akhir ini disimpulkan bahwa model respons elektromagnetik bahan dengan model Lorentz-Drude 2 Critical Points, lebih baik jika dibandingkan dengan model lain yang ditinjau dalam Tugas Akhir ini, yaitu model Lorentz-Drude dan Lorentz-Drude 5 Critical Points. Menggunakan model permittivitas ini, solusi dari persamaan transenden menghasilkan yang lebih baik ketika dibandingkan dengan data eksperimen absorpsi (kesalahan kurang dari 5%). Rumusan analitik aproksimasi untuk frekuensi resonansi plasmon (mode dipol) sebagai fungsi jari-jari bola nano yang didapat memberikan kesalahan kurang dari 3% jika dibandingkan dengan eksperimen.