Вышедшие номера
Home » Оптика и спектроскопия » Год 2022, выпуск 11 » Статья стр. 1681
<<<>>>
Влияние поглощения матрицы на ближнеполевые и спектральные характеристики рассеяния плазмонных сферических наночастиц
DOI: 10.21883/OS.2022.11.53774.3864-22
Переводная версия: 10.21883/EOS.2022.11.55100.3864-22
Белорусский республиканский фонд фундаментальных исследований, Ф20ЕА-006
Дынич Р.А.1, Понявина А.Н.2
1Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники, Минск, Беларусь
2Институт физики им. Б.И. Степанова Национальной академии наук Беларуси, Минск, Беларусь
Email: radynich@gmail.com, a.ponyavina@ifanbel.bas-net.by
Поступила в редакцию: 24 июня 2022 г.
В окончательной редакции: 17 августа 2022 г.
Принята к печати: 2 сентября 2022 г.
Выставление онлайн: 25 октября 2022 г.
PDF версия
В спектральной области вблизи полосы поверхностного плазмонного резонанса поглощения (ППРП) изучены особенности размерной зависимости факторов эффективности ослабления, поглощения, а также рассеяния в ближней и дальней зонах серебряных наночастиц сферической формы, помещенных в поглощающую матрицу с комплексным показателем преломления nm+ikappam. Расчеты выполнялись с использованием теории Ми для поглощающей матрицы. Для учета внутренних размерных эффектов, которые состоят в зависимости диэлектрических характеристик металлических наночастиц от их размеров, использовано приближение ограничения средней длины свободного пробега электронов в сферической наночастице. Показано, что увеличение поглощения матрицы приводит к значительному подавлению резонансов факторов эффективности ослабления Qext и рассеяния в ближней зоне QNF без существенного изменения их спектрального положения. Для kappam=0-0.1 установлено, что при фиксированной длине волны зависимость факторов эффективности ослабления Qext и рассеяния в ближней зоне QNF от размера наночастиц немонотонна, а оптимальное значение RNP, при котором реализуются максимально возможные для данного плазмонного материала значения Qext и QNF, увеличивается с увеличением поглощения матрицы. Вклад внутренних размерных эффектов в подавление резонансов Qext и QNF уменьшается при увеличении размеров наночастиц и/или поглощения матрицы. В качестве примера реальной поглощающей матрицы с дисперсией показателя преломления рассмотрена матрица из фталоцианина никеля (NiPc), вызывающая интерес с точки зрения фотовольтаических приложений. Ключевые слова: плазмонные наночастицы, поглощающие матрицы, характеристики рассеяния в ближней и дальней зонах.
  1. U. Kreibig, M. Volmer. Optical properties of metal clusters (Springer-Verlag, Berlin, 1995)
  2. B.J. Messinger, K.U. von Raben, R.K. Chang, P.W. Barber. Phys. Rev. B, 24 (2), 649 (1981). DOI: 10.1103/PhysRevB.24.649
  3. M. Quinten. Appl. Phys. B, 73, 245 (2001). DOI: 10.1007/s003400100650
  4. К. Борен, Д. Хафмен. Поглощение и рассеяние света малыми частицами (Мир, М., 1986)
  5. Н.Г. Хлебцов, Л.А. Трачук, А.Г. Мельников. Опт. и спектр., 98 (1), 82 (2005)
  6. Р. Ченг, Т. Фуртак. Гигантское комбинационное рассеяние (Мир, М., 1984)
  7. P. Matheu, S.H. Lim, D. Derkacs, C. McPheeters, E.T. Yu. Appl. Phys. Lett., 93, 113108 (2008). DOI: 10.1063/1.2957980
  8. K. Nakayama, K. Tanabe, H.A. Atwater. Appl. Phys. Lett., 93, 121904 (2008). DOI: 10.1063/1.2988288
  9. C.S. Solanki, G. Beaucarne. Energy for Sustainable Development, XI (3), 17 (2007). DOI: 10.1016/S0973-0826(08)60573-6
  10. V.N. Bogach, R.A. Dynich, A.D. Zamkovets, A.N. Ponyavina. Physics and Chemistry of Solid State, 12 (4), 955 (2011)
  11. А.Д. Замковец, А.Н. Понявина. Журн. прикл. спектр., 79 (6), 907 (2012)
  12. Н.А. Торопов, Е.Н. Калитеевская, Н.Б. Леонов, Т.А. Вартанян. Опт. и спектр., 113 (6), 684 (2012)
  13. Н.А. Торопов, А.А. Старовойтов, Н.Б. Леонов, Е.Н. Калитеевская, Т.А. Вартанян. Известия вузов. Физика, 55 (8/2), 234 (2012)
  14. O. Stenzel, A.N. Lebedev, M. Schreiber, D.R.T. Zahn. Thin Solid Films, 372, 200 (2000). DOI: 10.1016/S0040-6090(00)01029-4
  15. M. Quintem, J. Rostalki. Part. Part. Syst. Charact., 13, 89 (1996). DOI: 10.1002/ppsc.19960130206
  16. A.N. Lebedev, M. Gartz, U. Kreibig, O. Stenzel. Eur. Phys. J. D, 6 (3), 365 (1999). DOI: 10.1007/s100530050320
  17. Q. Fu, W. Sun. Appl. Opt., 40 (9), 1354 (2001). DOI: 10.1364/AO.40.001354
  18. I.W. Sudiarta, P. Chylek. J. Opt. Soc. Am. A, 18 (6), 1275 (2001). DOI: 10.1364/JOSAA.18.001275
  19. W.C. Mundy, J.A. Roux, A.M. Smith. J. Opt. Soc. Am., 64 (12), 1593 (1974). DOI: 10.1364/JOSA.64.001593
  20. P. Chylek. J. Opt. Soc. Am., 67 (4), 561 (1977). DOI: 10.1364/JOSA.67.000561
  21. R.A. Dynich. J. Opt. Soc. Am. A, 28 (2), 222 (2011). DOI: 10.1364/JOSAA.28.000222
  22. M.I. Mishchenko. Optics Express, 15 (20), 13188 (2007). DOI: 10.1364/OE.15.013188
  23. Р.А. Дынич, А.Н. Понявина, В.В. Филиппов. Журн. прикл. спектр., 76 (5), 746 (2009)
  24. Р.А. Дынич, А.Н. Понявина, В.В. Филиппов. Опт. и спектр., 110 (6), 909 (2011)
  25. Р.А. Дынич, А.Н. Понявина. Журн. прикл. спектр., 75 (6), 831 (2008)
  26. U. Kreibig, C.V. Fragstein. Z. Phys., 224 (4), 307 (1969). DOI: 10.1007/BF01393059
  27. A.V. Uskov, I.E. Protsenko, N.A. Mortensen, E.P. O'Reilly. Plasmonics, 9, 185 (2014). DOI: 10.1007/s11468-013-9611-1
  28. A.D. Kondorskiy, V.S. Lebedev. J. Russ. Laser Res., 42, 697 (2021). DOI: 10.1007/s10946-021-10012-3
  29. S.M. Kachan, A.N. Ponyavina. J. Phys.: Condens. Matter, 14, 103 (2002)
  30. V.S. Lebedev, A.S. Medvedev. Quantum Electron., 42 (8), 701 (2012). DOI: 10.1070/QE2012v042n08ABEH014833
  31. S.M. Kachan, A.N. Ponyavina. J. Mol. Struct., 563- 564, 267 (2001). DOI: 10.1016/S0022-2860(00)00882-6
  32. T.V. Teperik, V.V. Popov, F.J. Garcia de Abajo. Physical Rewiew B, 69, 155402 (2004). DOI: 10.1103/PhysRevB.69.155402
  33. Б.Н. Хлебцов, В.А. Богатырев, Л.А. Дыкман, Н.Г. Хлебцов. Опт. и спектр., 102 (2), 269 (2007)
  34. P.B. Johnson, R.W. Christy. Phys. Rev. B, 6 (12), 4370 (1972). DOI: 10.1103/PhysRevB.6.4370
  35. А.С. Марфунин. Спектроскопия, люминесценция и радиационные центры в минералах (Недра, М., 1975)
  36. M.M. El-Nahass, K.F. Abd-El-Rahman, A.A.M. Farag, A.A.A. Darwish. Intern. J. Modern Physics B, 18 (3), 421 (2004). DOI: 10.1142/S0217979204023982
  37. Р.А. Дынич. Свидет. о добр. рег. и деп. объекта авторского права/объекта смежн. прав. НЦИС РБ, 1519-КП (2022).

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme