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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。

ロジウムの複素屈折率と分散モデルによる近似（実部）
ロジウムの複素屈折率と分散モデルによる近似（虚部）

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]ωp12.05×1016
衝突周波数[rad/sec]νc2.05×1015
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∆ε21.00
∆ε32.50
共振周波数[rad/sec]ωp21.20×1016
ωp34.30×1015
減衰係数[rad/sec]δp23.60×1015
δp31.07×1015

電磁波解析ソフトにおける設定

Rhodium/RefractiveIndex (FrequencyDispersion)
Rhodium/EpsInf 1
Rhodium/FrequencyDispersion(1) Drude
Rhodium/OmegaP(1) 2.05E+16
Rhodium/OmegaNu(1) 2.05E+15
Rhodium/FrequencyDispersion(2) Lorentz
Rhodium/DeltaEps(2) 1
Rhodium/OmegaP(2) 1.2E+16
Rhodium/DeltaP(2) 3.6E+15
Rhodium/FrequencyDispersion(3) Lorentz
Rhodium/DeltaEps(3) 2.5
Rhodium/OmegaP(3) 4.3E+15
Rhodium/DeltaP(3) 1.07E+15

分散性近似