Написати автору Кінетична теорія поглинання ультракоротких лазерних імпульсів ансамблями металевих наночастинок в умовах поверхневого плазмонного резонансу
DOI: https://doi.org/10.15407/hftp13.02.190
Анотація
У цій роботі представлена теорія, яка дозволяє розрахувати енергію, поглинуту сфероїдними металевими наночастинками при опроміненні ультракороткими лазерними імпульсами різної тривалості в області поверхневого плазмонного резонансу. Отримано прості аналітичні вирази, що дозволяють розрахувати енергію поглинання в залежності від частоти несучої лазерної хвилі, тривалості імпульсу та співвідношення між осями еліпсоїдів. Показано, що на частоті несучої (лазерної) хвилі, яка збігається з частотою поверхневого плазмона, максимальне поглинання спостерігається для сферичних наночастинок. При відхиленні несучої частоти від частоти поверхневого плазмона в спектрі поглинання з’являються два максимуми залежно від співвідношення осей сферичної форми: один відповідає видовженим частинкам, а інший – сплощеним.
Ключові слова
Повний текст:
Посилання
1. Richard B.M. Schasfoort. Handbook of Surface Plasmon Resonance. 2nd Edition. (UK: Croydon, CPI Group (UK) Ltd, 2017). https://doi.org/10.1039/9781788010283
2. Dmytruk М.L., Malynych S.Z. Surface plasmon resonances and their manifestations in the optical properties of nanostructures of precious metals. Ukr. J. Phys. 2014. 9(1): 3. [in Ukrainian].
3. Voitovich I.D., Korsunsky V.M., Kosogor O.M., Starodub M.F., Yavorsky I.O. Prospects of creation of portable biosensors on the basis of surface plasmon resonance. Sensor Electronics and Microsystem Technologies. 2005. 3: 56. [in Ukrainian]. https://doi.org/10.18524/1815-7459.2005.3.112437
4. Mamichev D.A., Kuznetsov A.B., Maslova N.E., Zanaveskin M.L. Surface plasmon resonance-based optical sensors for high-sensitive biochemical analysis. Molecular medicine. 2012. 6: 19.
5. Klimov V.V. Nanoplasmonics. (Moscow: Physmatlit, 2010).
6. Andrianov E.S., Pukhov A.A., Dorofeenko A.V., Vinogradov A.P., Lisyansky A.A. Spaser theory on two quantum dots. Quantum electronics. 2015. 45: 245. https://doi.org/10.1070/QE2015v045n03ABEH015627
7. Semchuk O.Yu., Havryliuk O.O., Biliuk A.A. Kinetic theory of surface plasmon resonance in metal nanoparticles. Surface. 2019. 12(27): 3. [in Ukrainian] https://doi.org/10.15407/Surface.2020.12.003
8. Semchuk O.Yu., Biliuk A.A., Havryliuk O.O., Biliuk A.I. Kinetic theory of electroconductivity of metal nanoparticles in the condition of surface plasmon resonance. Appl. Surf. Sci. Adv. 2021. 3: 100057. https://doi.org/10.1016/j.apsadv.2021.100057
9. Biliuk A.A., Semchuk O.Yu., Havryliuk O.O. Width of the surface plasmon resonance line in spherical metal nanoparticles. Semiconductor Physics, Quantum Electronics and Optoelectronics. 2020. 23: 308. [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/spqeo23.03.308
10. Dykman I.M., Tomchuk P.M. Phenomena of transfer and fluctuations in semiconductors. (Kyiv: Naukova Dumka, 1982).
11. Tomchuk P.M., Tomchuk B.P. Optical absorption by small metallic particles. J. Exp. Theor. Phys. 1997. 85: 360. https://doi.org/10.1134/1.558284
12. Arfken G. Mathematical Methods in Physic. (Moscow: Atomizdat, 1970).
13. Landau L.D., Lifshitz E.M. Electrodynamics of Continuous Media. (Moscow: Nauka, 1982).
14. Kittel C. Introduction to Solid State Physics. (Moscow: Nauka, 1978).
15. Hartland G.V., Besteiro L.V., Johns P., Govorov A.O. What's so hot about electrons in metal nanoparticles? ACS Energy Lett. 2017. 2(7): 1641. https://doi.org/10.1021/acsenergylett.7b00333
DOI: https://doi.org/10.15407/hftp13.02.190
Copyright (©) 2022 A. A. Biliuk, O. Yu. Semchuk, O. O. Havryliuk
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.