Оптична провідність сферичної металевої наночастинки з урахуванням розмірної залежності енергії Фермі

Автори А.О. Коваль1,2
Приналежність

1Національний університет "Запорізька політехніка", вул. Жуковського, 64, 60063 Запоріжжя, Україна

2Науково-виробничий комплекс "Іскра", вул. Магістральна, 84, 69071 Запоріжжя, Україна

Е-mail andrej.koval@ukr.net
Випуск Том 14, Рік 2022, Номер 2
Дати Одержано 21 грудня 2021; у відредагованій формі 17 квітня 2022; опубліковано online 29 квітня 2022
Посилання А.О. Коваль, Ж. нано- електрон. фіз. 14 № 2, 02013 (2022)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.14(2).02013
PACS Number(s) 61.46.Bc, 73.22. – f
Ключові слова Енергія Фермі (8) , Металева наночастинка (2) , Оптична провідність (3) , Розмірне квантування (2) .
Анотація

У роботі досліджено взаємодію електромагнітних хвиль зі сферичною металевою наночастинкою. В рамках моделі сферично-симетричної потенційної ями кінцевої глибини розраховано розмірну залежність енергії Фермі електронів провідності. Показано, що врахування моделі сферичної потенційної ями кінцевої глибини призводить до зменшення значення енергії Фермі при зберіганні загального характеру розмірних залежностей. У наближенні діагонального відгуку отримано вирази та розраховано діагональні компоненти тензора оптичної провідності сферичної металевої наночастинки радіусом r0. Досліджено вплив варіації величини ефективного радіусу і матеріалу сферичної наночастинки на частотні залежності дійсної та уявної частин оптичної провідності. Шляхом порівняння результатів розрахунків діагональної компоненти тензора оптичної провідності сферичної наночастинки та циліндричного нанодроту для Cu встановлено вплив розмірності систем. Результати розрахунків демонструють сильну розмірну і частотну залежність дійсної та уявної частин оптичної провідності. Обчислення проведені для сферичних наночастинок Ag, Cu і Al. Відмінності в результатах для сферичних наночастинок Ag, Cu і Al пояснюються різними значеннями часу релаксації електронів провідності.

Перелік посилань