Ускорение радиационных переходов в цилиндрической полости: исследование зависимости от положения излучающего диполя на примере хемилюминесценции люминола в полостях тонкой алюминиевой пленки
Российский научный фонд, Президентская программа исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, 23-72-00045
Петров Н.С.
1, Дададжанов Д.Р.
1, Вартанян Т.А.
11Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия

Email: nspetrov@itmo.ru, dadadzhanov@itmo.ru, tavartanyan@itmo.ru
Поступила в редакцию: 3 декабря 2025 г.
В окончательной редакции: 3 декабря 2025 г.
Принята к печати: 8 декабря 2025 г.
Выставление онлайн: 16 марта 2026 г.
Представлены результаты численного моделирования ускорения радиационных переходов для молекулы люминола в дипольном приближении при ее нахождении внутри цилиндрических вырезов в тонкой перфорированной алюминиевой пленке. Расчеты проведены с учетом различных ориентаций диполя и его положения внутри полостей. Показано, что рассматриваемая метаповерхность обеспечивает значительное увеличение скорости радиационного распада молекулы, достигающего величин более 45 при приближении диполя к металлической поверхности. Установлены особенности распределения ускорения излучения в зависимости от высоты над подложкой и радиального положения. Спектральный анализ показал хорошее перекрытие максимума фактора Парселла со спектром хемилюминесценции люминола, что подтверждает перспективность предложенной структуры для усиления хемилюминесцентных сигналов в биосенсорах. Ключевые слова: радиационные переходы, хемилюминесценция, плазмонный резонанс, люминол.
- M.A. Tzani, D.K. Gioftsidou, M.G. Kallitsakis, N.V. Pliatsios, N.P. Kalogiouri, P.A. Angaridis, N.L. Ioannis, M.A. Terzidis. Molecules, 26 (24), 7664 (2021). DOI: 10.3390/molecules26247664
- A. Compagnone, A. Matheeussen, L. De Vooght, P. Cos. Sci. Rep., 13 (1), 12203 (2023). DOI: 10.1038/s41598-023-39397-8
- Y. Cao, J. Yang, B. Liu, Z. Li. Chemical \& Biomedical Imaging, 3 (12), (2025). DOI: 10.1021/cbmi.5c00043
- M. Abdesselem, N. Petri, R. Kuhner, F. Mousseau, V. Rouffiac, T. Gacoin, C. Laplace-Builhe, A. Alexandrou, C.I. Bouzigues. Biomed. Opt. Express, 14 (10), 5392 (2023). DOI: 10.1364/BOE.501914
- M.C. Cabello, F.H. Bartoloni, E.L. Bastos, W.J. Baader. Biosensors (Basel), 13 (4) 452 (2023). DOI: 10.3390/bios13040452
- K. Aslan, C.D. Geddes. Chem. Soc. Rev., 38 (9), 2556 (2009). DOI: 10.1039/B807498B
- D.R. Dadadzhanov, I.A. Gladskikh, M.A. Baranov, T.A. Vartanyan, A. Karabchevsky. Sensors and Actuators B: Chemical, 333, 129453 (2021). DOI: 10.1016/j.snb.2021.129453
- Д.Р. Дададжанов, А.В. Палехова, T.A. Вартанян. Опт. и спектр., 131 (12), 1726 (2023). DOI: 10.61011/OS.2023.12.57410.5850-23 [D.R. Dadadzhanov, A.V. Palekhova, T.A. Vartanyan. Opt. Spectrosc., 131 (12), 1646 (2023). DOI: 10.61011/EOS.2023.12.58186.5850-23]
- Д.В. Кононов, А.В. Палехова, Н.А. Филатов, Н.Б. Леонов, А.С. Букатин, Д.Р. Дададжанов, Т.А. Вартанян. Опт. и спектр., 132 (12), 1300--1304 (2024)
- A. Ramos-Velazquez, A. Belashov, A. Bondarenko, D. Sinev, P. Filatov, D. Kononov, A. Tiushkevich, T. Vartanyan, D. Dadadzhanov, G. Romanova. Opt. and Quant. Electr., 57 (5), 277 (2025)
- Н.С. Петров, Д.Р. Дададжанов, Т.А. Вартанян. Опт. и спектр., 133 (1), 100--106 (2025). DOI: 10.61011/OS.2025.01.59885.7341-24
- K.M. McPeak, S.V. Jayanti, S.J.P. Kress, S. Meyer, S. Iotti, A. Rossinelli, D.J. Norris. ACS Photonics, 2 (3), 326 (2015). DOI: 10.1021/ph5004237