Плазмонні явища у металевій нанокришці
| Автори | Р.Ю. Корольков1 , Р.О. Малиш1 , В.І. Рева1 , А.В. Коротун1,2 , Н.В. Широкобокова1, В.В. Широкобоков1 |
| Афіліація |
1Національний університет «Запорізька політехніка», 69011 Запоріжжя, Україна 2Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, 03142 Київ, Україна |
| Е-mail | andko@zp.edu.ua |
| Випуск | Том 17, Рік 2025, Номер 5 |
| Дати | Одержано 20 серпня 2025; у відредагованій формі 20 жовтня 2025; опубліковано online 30 жовтня 2025 |
| Цитування | Р.Ю. Корольков, Р.О. Малиш, В.І. Рева, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 17 № 5, 05022 (2025) |
| DOI | https://doi.org/10.21272/jnep.17(5).05022 |
| PACS Number(s) | 78.67.Bf, 78.67.Pt, 79.60.Jv |
| Ключові слова | Металева нанокришка, Тензор поляризовності, Поверхневий плазмонний резонанс (10) , Радіаційна ефективність (2) , Перерізи поглинання (2) , Розсіювання та екстинкції, Ефективна швидкість релаксації (2) . |
| Анотація |
В роботі досліджено оптичні властивості композитної наноструктури на основі сферичної діелектричної частинки, неповністю вкритої металевою оболонкою (нанокришки). Отримано вирази для діагональних компонентів тензора поляризовності, перерізів поглинання, розсіяння та екстинкції, радіаційної ефективності. Запропоновано методику визначення поперечної та поздовжньої ефективних швидкостей релаксації. Частоти поперечного та поздовжнього поверхневих плазмонних резонансів отримано в рамках уявлень про гібридизацію мод елементарних (найпростіших) форм плазмонних наноструктур – металевого сегмента та діелектричної порожнини в металі. Розраховані частотні залежності дійсної та уявної частин, а також модуля діагональних компонент тензора поляризовності, перерізів поглинання, розсіювання та екстинкції, радіаційної ефективності. Встановлено якісну подібність і кількісну близькість відповідних кривих для поперечної та поздовжньої поляризовностей. Показано, що амплітуда, спектральне положення і кількість максимумів перерізів поглинання, розсіювання та екстинкції істотно залежать від геометричних параметрів наноструктури, причому максимуми на деяких резонансних частотах візуально не спостерігаються в силу їх невеликої амплітуди. Досліджено вплив геометричних параметрів, властивостей матеріалів ядра та оболонки на положення та амплітуду максимумів перерізу екстинкції. Розвинено відмінну від використовуваної в низці відомих робіт і більш просту схему гібридизації плазмонних мод, засновану на моделі Друде, умовах відсутності енергетичних втрат і збудження поперечних і поздовжніх плазмонних поверхневих резонансів. Доведено збільшення розщеплення поздовжніх та поперечних поверхневих плазмонних резонансів зі збільшенням об’ємного вмісту діелектрика в наноструктурі. Продемонстровано зростання радіаційної ефективності досліджуваних наноструктур зі збільшенням вмісту в них металевої фракції. |
|
Перелік посилань |
Інші статті цього номера
1) Вплив концентрації NaCl на розмір наночастинок CdS в присутності ПВС [05001-1-05001-6]2) Аналіз вільної вібрації функціонально градуйованої нанопластини (Al2O3/Al): параметричний аналіз [05002-1-05002-5]
3) Електронна структура кристала Cr:ZnS, модифікована моно- та бівакансіями [05003-1-05003-6]
4) Електрофізичні властивості шаруватих структур [Ni80Fe20/SiOx)]n [05004-1-05004-5]
5) Дослідження антифрикційних електроіскрових покриттів на основі MoS2 для елементів торцевих ущільнень АЕС [05005-1-05005-7]
6) Вплив нелокальності та пористості на характеристики частотної вібрації SUS304/Si3N4 функціонально градуйованих нанопластин [05006-1-05006-5]
7) Багатодіапазонна мікросмужкова патч-антена з використанням штучного магнітного провідника зі збільшеною пропускною здатністю та коефіцієнтом підсилення для бездротових застосувань [05007-1-05007-5]
8) Аналітичний метод визначення порогової напруги на безперехідному польовому транзисторі із закритим каналом [05008-1-05008-4]
9) Рентгенівська та раманівська спектроскопія бінарних сполук кремнія (Si2)1 – x(BP)x [05009-1-05009-5]
10) Вплив концентрації нанорідин та профілю потоку на теплопередачу [05010-1-05010-6]
11) Порівняльний аналіз властивостей силіцидів марганцю [05011-1-05011-4]
12) Оптичні та структурні властивості наночастинок ZnSe [05012-1-05012-4]
13) Оптичні та магнітні властивості кремнію з бінарними наносполуками GexSi1 – x [05013-1-05013-5]
14) Дослідження працездатності резонансного перетворювача LLC для застосування в електромобілях [05014-1-05014-6]
15) Покращене виробництво термохромних плівок діоксиду ванадію на основі штучного інтелекту [05015-1-05015-6]
16) Контрольоване осадження тонких плівок ZnO методом спінінгового покриття: вплив швидкості спінінгу на мікроструктуру та прозорість плівки [05016-1-05016-8]
17) Визначення параметрів контактного поля сонячного елемента з кількома наногетеропереходами
18) p-i-n фотодіод із захисним кільцем p+ [05018-1-05018-6]
19) Вплив ультразвукової нанокристалічної модифікації поверхні на мікротвердість та механічні властивості на розтяг сталі 316L, отриманої методом Laser Powder Bed Fusion [05019-1-05019-10]
20) Мікроелектронний стимулятор зорових нервів [05020-1-05020-5]
21) Спіновий обмін d-f взаємодії в імпедансному спектрі [05021-1-05021-7]
22) Вплив електромагнітного та оптичного випромінювання на фізичні та біологічні системи [05023-1-05023-4]
23) Реалізація трифазного Віденського випрямляча для застосувань постійного навантаження з використанням багатоканальної широтно-імпульсної модуляції [05024-1-05024-5]
24) Фізичні та прикладні аспекти наноматеріалів і тонких плівок у нових комунікаційних технологіях [05025-1-05025-5]
25) Аналіз продуктивності підвищувального перетворювача з використанням модельного прогнозуючого контролера [05026-1-05026-5]
26) Охолоджувальна здатність потрійних нанорідин під впливом магнітного поля [05027-1-05027-5]
27) Стабілізація дискретних лінійних систем у скінченному часі з урахуванням змінної затримки з використанням нової нерівності підсумовування [05028-1-05028-6]
28) Космологічна модель хмарних струн Біанкі III типу з об'ємною в'язкістю у загальній теорії відносності [05029-1-05029-3]
29) Ефективне видалення важких металів та органічних барвників з водних розчинів за допомогою оксиду графену, пов'язаного з марганцем: дослідження адсорбції в пакетному режимі [05030-1-05030-5]
30) Самоізольована дводіапазонна MIMO-антена для покращеного рознесення у ISM-діапазоні та для бездротового застосування [05031-1-05031-5]
31) Оптимізація планування поточного цеху для енергоефективності та сталого розвитку у виробництві напівпровідників: порівняльне дослідження алгоритмів NEH та PIG_NEH [05032-1-05032-5]
32) Багаторезонансна штучна магнітна провідна ударна монопольна антена для WBAN застосувань [05033-1-05033-5]
33) Сегментація уражень шкіри за допомогою Double U-Net Framework для покращеного вилучення ознак [05034-1-05034-5]
34) Мікросмужкова патч-антена з виїмчастими кутами для покращеної багатодіапазонної продуктивності [05035-1-05035-5]
35) Модель машинного навчання на основі штучного інтелекту для класифікації напружень у тонкоплівкових матеріалах [05036-1-05036-6]
36) Використання штучного інтелекту для прогнозування електронних структур у наночастинках [05037-1-05037-6]
37) Розробка нового методу оптимізації для оцінки поверхневих каналів на основі тонкоплівкової технології [05038-1-05038-5]
38) Експериментальні дослідження для вивчення впливу легування Ca2+, Dy3+ на структурні та оптичні властивості НЧ ZnO [05039-1-05039-6]
