ロジウムの複素屈折率と分散モデルによる近似

ロジウム(Rh)は原子番号45の第9族の元素です。銀白色の光沢ある色を示します。自動車のエンジンから排出されるNOxなどの除去に使用される三元触媒が代表的な利用例です。ロジウムはプラズモンの共鳴周波数が紫外域にあるため、紫外プラズモニクスの材料として期待されています。また、酸化膜を形成しないためプラズモン特性に優れます。産出量が非常に少なく、高価であるという欠点がありますが、触媒としての性能向上も含め、ナノ粒子の研究が盛んに進められています。

分散モデル（Drude-Lorentz-Lorentz）

$\varepsilon_r(\omega) = \varepsilon_\infty + \frac{\omega_{p1}^2}{\omega(j\nu_c-\omega)} + \Delta\varepsilon_2 \frac{\omega_{p2}^2}{\omega_{p2}^2+j\omega\delta_{p2}-\omega^2} + \Delta\varepsilon_3 \frac{\omega_{p3}^2}{\omega_{p3}^2+j\omega\delta_{p3}-\omega^2}$

分散モデルに与えたパラメータ一覧

分散モデル	設定する係数	変数	数値
共通	周波数∞の誘電率	ε_∞	1.00
Drudeモデル	プラズマ角周波数[rad/sec]	ω_p1	2.05×10¹⁶
Drudeモデル	衝突周波数[rad/sec]	ν_c	2.05×10¹⁵
Lorentzモデル	静電界の誘電率から周波数∞の誘電率を引いた値	∆ε₂	1.00
	静電界の誘電率から周波数∞の誘電率を引いた値	∆ε₃	2.50
	共振周波数[rad/sec]	ω_p2	1.20×10¹⁶
	共振周波数[rad/sec]	ω_p3	4.30×10¹⁵
	減衰係数[rad/sec]	δ_p2	7.20×10¹⁵
	減衰係数[rad/sec]	δ_p3	2.15×10¹⁵

電磁波解析ソフトにおける設定


Rhodium/RefractiveIndex (FrequencyDispersion)
Rhodium/EpsInf 1.00
Rhodium/FrequencyDispersion(1) Drude
Rhodium/OmegaP(1) 2.05E+16
Rhodium/OmegaNu(1) 2.05E+15
Rhodium/FrequencyDispersion(2) Lorentz
Rhodium/DeltaEps(2) 1.00
Rhodium/OmegaP(2) 1.20E+16
Rhodium/DeltaP(2) 7.20E+15
Rhodium/FrequencyDispersion(3) Lorentz
Rhodium/DeltaEps(3) 2.50
Rhodium/OmegaP(3) 4.30E+15
Rhodium/DeltaP(3) 2.15E+15

分散性近似