基于COMSOL仿真的表面增强基底电场分布研究：探讨形貌与材料对拉曼散射增强效应的影响

简介：
本研究运用COMSOL仿真技术，深入分析不同形态和材质的表面增强基底对其上分子的电场分布及拉曼散射增强效果的影响，旨在优化表面增强拉曼光谱(SERS)的应用性能。 本段落通过COMSOL仿真研究表面增强基底的局部电场分布，并探讨衬底材料、形貌及尺寸对拉曼散射增强效果的影响，旨在为后续制备高效能的表面增强基底提供理论指导。 在建模过程中，首先设定表面增强基底的具体形态和大小，接着配置空气层以及完美匹配层。模型采用三维结构并通过波动光学模块下的频域分析模式进行计算区域的构建与评估。 物理场方面主要包括两部分：一是电磁波频域下的线性光学特性；二是拉曼散射计算场，并选择使用散射光作为激励光源。 材料的选择包括银纳米线、氧化锌纳米颗粒以及衬底材料。其中，衬底厚度为50nm，利用COMSOL库中提供的参数设置对应材质的银、氧化锌和金属性质。 边界条件与网格划分方面：仿真过程中采用三种边界条件（散射边界条件、完美匹配层边界及周期性边界）并使用自适应网络对几何模型进行细分。