Анализ влияния квантовых эффектов на фототермические свойства слоистых наночастиц методом дискретных источников
Министерство науки и высшего образования РФ , Московского центра фундаментальной и прикладной математики, 075-15-2025-345
Еремин Ю.А.
1, Лопушенко В.В.
11Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия

Email: eremin@cs.msu.ru, lopushnk@cs.msu.ru
Поступила в редакцию: 17 ноября 2025 г.
В окончательной редакции: 29 декабря 2025 г.
Принята к печати: 30 декабря 2025 г.
Выставление онлайн: 16 марта 2026 г.
Метод дискретных источников используется для исследования влияния квантовых эффектов, возникающих в золотых и серебряных ядрах слоистых наночастиц с плотным диэлектрическим покрытием. Подобное покрытие предназначено для предотвращения кластеризации частиц без снижения уровня поглощенной частицей энергии. В результате исследования установлено, что сечение поглощения слоистых частиц с серебряным ядром в четыре раза больше, чем у частиц с ядром из золота. Также определено, что диэлектрическое покрытие не снижает уровень поглощенной энергии по сравнению с однородными металлическими наночастицами. Показано, что изменение вытянутости ядра позволяет продвигать максимум сечения поглощения внутрь области прозрачности биотканей, в то время как вариация эквиобъемного диаметра ядра практически не меняет положение максимума сечения поглощения в области длин волн. Влияние же квантовых эффектов сводится к сдвигу максимума сечения поглощения в область коротких волн на величину 15 nm и небольшому снижению его величины. Ключевые слова: слоистые наночастицы, золотые и серебряные ядра, квантовые эффекты, мезоскопические граничные условия, параметры Фейбельмана, метод дискретных источников.
- L. Liz-Marzan. Ed. Colloidal Synthesis of Plasmonic Nanometals (Jenny Stanford Publishing, N.Y., 2021)
- A. Andleeb, A. Andleeb, S. Asghar, G. Zaman, M. Tariq, A. Mehmood, M. Nadeem, C. Hano, J.M. Lorenzo, B.H. Abbasi. Cancers (Basel), 13 (11), 2818 (2021). DOI: 10.3390/cancers13112818
- W.H. Skinner, M. Salimi, L. Moran, I. Blein-Dezayes, M. Mehta, S. Mosca, A.-G. Vaideanu, B. Gardner, F. Palombo, A.G. Schatzlein, P. Matousek, T. Harries, N. Stone. J. Phys. Chem. C, 129 (3), 1864 (2025). DOI: 10.1021/acs.jpcc.4c06381
- N. Hlapisi, S.P. Songca, P.A. Ajibade. Pharmaceutics, 16 (10), 1268 (2024). DOI: 10.3390/pharmaceutics16101268
- H.S. Han, K.Y. Choi. Biomedicines, 9 (3), 305 (2021). DOI: 10.3390/biomedicines9030305
- O. Gherasim, R.A. Puiu, A.C. B\^irca, A.-C. Burdusel, A.M. Grumezescu. Nanomaterials, 10 (11), 2318 (2020). DOI: 10.3390/nano10112318
- P. Singh, S. Pandit, S.R. Balusamy, M. Madhusudanan, H. Singh, H.M. Amsath Haseef, I. Mijakovic. Advanced Healthcare Materials, 14 (4), e2403059 (2024). DOI: 10.1002/adhm.202403059
- W.A. Arcos Rosero, A. Bueno Barbezan, C. Daruich de Souza, M.E. Chuery Martins Rostelato. Pharmaceutics, 16 (2), 255 (2024). DOI: 10.3390/pharmaceutics16020255
- C. Tserkezis, W. Yan, W. Hsieh, G. Sun, J.B. Khurgin, M. Wubs, N.A. Mortensen. Int. J. Mod. Phys. B, 31 (24), 1740005 (2017). DOI: 10.1142/S0217979217400057
- P.E. Stamatopoulou, C. Tserkezis. Opt. Materials Express, 12 (5), 1869 (2022). DOI: 10.1364/OME.456407
- Ю.А. Еремин, А.Г. Свешников. Журн. вычислит. мат. мат. физ., 61 (4), 34 (2021). DOI: 10.31857/S0044466921040049 [Yu.A. Eremin, A.G. Sveshnikov. Computat. Math. Math. Phys., 61 (4), 564 (2021). DOI: 10.1134/S0965542521040047]
- N.A. Mortensen. Nanophotonics, 10 (10), 2563 (2021). DOI: 10.1515/nanoph-2021-0156
- Ю.А. Еремин, В.В. Лопушенко. Опт. и спектр., 133 (7), 783 (2025). DOI: 10.61011/OS.2025.07.61113.8146-25
- Д. Колтон, Р. Кресс. Методы интегральных уравнений в теории рассеяния (Мир, М., 1987). [D. Colton, R. Kress. Integral Equation Methods in Scattering Theory (John Wiley \& Son, N.Y., 1983)]
- Н.С. Бахвалов. Численные методы (Наука, М., 1975). [N.S. Bakhvalov. Numerical methods (MIR Publishers, M., 1977)]
- В.В. Воеводин, Ю.А. Кузнецов. Матрицы и вычисления (Наука, М., 1984)
- Х. Хёнл, А. Мауэ, К. Вестпфаль. Теория дифракции (Мир, М., 1964)
- N.G. Khlebtsov, S.V. Zarkov. J. Phys. Chem. C, 128 (36), 15029 (2024). DOI: 10.1021/acs.jpcc.4c03126
- Y. Eremin, V. Lopushenko. Nanomaterials, 11 (12), 3297 (2021). DOI: 10.3390/nano11123297
- S. Raza, S.I. Bozhevolnyi, M. Wubs, N.A. Mortensen. J. Physics: Condensed Matter, 27 (18), 183204 (2015). DOI: 10.1088/0953-8984/27/18/183204
- M.N. Polyanskiy. Refractiveindex.info Database of Optical Constants, Scientific Data, 11 (1), 94 (2024). DOI: 10.1038/s41597-023-02898-2
- M.H. Eriksen, C. Tserkezis, N.A. Mortensen, J.D. Cox. Nanophotonics, 13 (15), 2751 (2024). DOI: 10.1515/nanoph-2023-0575