Дисперсійні властивості нелінійності третього роду поверхневого плазмонного резонансу в золотих наночастинках
| Автори | Л. Поперенко , С. Розуван , В. Стащук |
| Афіліація |
Київський національний університет імені Тараса Шевченка, фізичний факультет,проспект Глушкова, 4, Київ 03022, Україна |
| Е-mail | sgr@univ.kiev.ua |
| Випуск | Том 12, Рік 2020, Номер 3 |
| Дати | Одержано 26 лютого 2020; у відредагованій формі 15 червня 2020; опубліковано online 25 червня 2020 |
| Цитування | Л. Поперенко, С. Розуван, В. Стащук, Ж. нано- електрон. фіз. 12 № 3, 03031 (2020) |
| DOI | https://doi.org/10.21272/jnep.12(3).03031 |
| PACS Number(s) | 42.65.An, 68.37.Ef, 71.45.Gm |
| Ключові слова | Поверхневий плазмон (7) , Золоті наночастинки, Органічний напівпровідник, Нелінійність третього роду, Скануюча тунельна мікроскопія (4) . |
| Анотація |
В роботі представлені експериментальні результати фемтосекундної чотирьохпучкової спектроскопії з полімерними напівпровідниковими плівками з золотими наночастинками, проведені в видимій області спектру. Було експериментально зареєстровано підсилення оптичної нелінійності третього роду на короткохвильовому крилі плазмонної полоси поглинання. Для аналізу експериментальних даних в роботі була розроблена теоретична модель поверхневих плазмонів як повздовжніх стоячих хвиль в нанооб’єктах. При цьому підсилення нелінійних коефіцієнтів третього роду відбувається в спектральній області з одночасно великими значеннями діелектричної проникності та коефіцієнта заломлення. Експерименти з застосуванням скануючої тунельної мікроскопії з просторовою роздільною здатністю до 1 нм дозволили детально охарактеризувати морфологію зразка з золотими наночастинками. Результати мікроскопії показали, що наночастинки розміром 10-20 нм мають несферичну форму та аморфне впорядкування атомів. При цьому наночастинки є згрупованими в кластери з розмірами до декількох сотень нанометрів. В роботі були отримані чисельні розв’язки рівнянь Максвела для наночастинок з формою поверхні експериментально зареєстрованою методикою скануючої тунельної мікроскопії. Результати обчислень підтверджують однорідний характер спектрального уширення плазмонної полоси поглинання в зразках і коректність представленого теоретичного підходу, при якому спектральні властивості поверхневого плазмону можуть розглядатися в моделі гармонічного осцилятора з затуханням. Чотирьохпучкова вироджена взаємодія в композитному матеріалі на основі органічного полімеру з золотими наночастинками є одночасним проявом двох процесів – квантовомеханічних процесів оптичної нелінійності третього роду та повздовжньої стоячої хвилі носіїв заряду, яка коректно описується у рамках класичної електродинаміки. |
|
Перелік посилань |
Інші статті цього номера
1) Пучкові та секторні режими електронних потоків у циліндричному магнітному полі магнетронної гармати [03001-1-03001-5]2) Теоретичне дослідження щодо вдосконалення сонячних елементів на основі CIGS [03002-1-03002-5]
3) Підвищення продуктивності сонячних елементів a-Si:H шляхом введення наноструктурованого буферного шару p-nc-SiOx:H [03003-1-03003-5]
4) Optical Extraction Efficiency for External Cavity Quantum Cascade Lasers [03004-1-03004-5]
5) Числове моделювання параметрів FinFET транзисторів [03005-1-03005-4]
6) Числове моделювання розподілу температури та електричного поля при мікрохвильовому нагріванні нафтового коксу [03006-1-03006-5]
7) Наноструктуровані тонкі плівки ZnO і CuI на полі(етілентерафталатних) стрічках для захисту від ультрафіолетового випромінювання [03007-1-03007-8]
8) Механізми зміни провідності поруватого кремнію в атмосфері аміаку – DFT моделювання [03008-1-03008-7]
9) Розробка наночастинок фериту цинку міді: застосування в каталітичному вологому окисленні H2O2 фенолу [03009-1-03009-5]
10) Характеристики тонких плівок оксиду олова, отриманних методом центрифугування, для оптоелектронних застосувань [03010-1-03010-5]
11) Дослідження електричних та структурних властивостей наночастинок діоксиду марганцю [03011-1-03011-5]
12) Про температурну залежність поздовжніх коливань електричної провідності в вузькозонних електронних напівпровідниках [03012-1-03012-5]
13) Вплив лазерного опромінення на оптичні властивості високоомних кристалів CdTe та твердих розчинів Cd1 – хZnxTe в області фундаментального оптичного переходу Е0 [03013-1-03013-4]
14) Електронні властивості наногібридного капсуляту MCM-41 SmCl3 [03014-1-03014-5]
15) Застосування кремнієвої структури з глибоким бар'єром для виявлення солей хлорної кислоти [03015-1-03015-5]
16) Вирощування ZnO на підкладках макропоруватого Si методом ВЧ магнетронного розпилення [03016-1-03016-4]
17) Одноелектронний транзистор на основі металофулеренів Me@C60 (Me = Li, Na, K) [03017-1-03017-5]
18) Середньоквадратичні динамічні зміщення атомів та їх комплексів від положення рівноваги в кристалах [03018-1-03018-5]
19) Осадження рідкої фази плівок TiO2 для електронно-транспортного шару перовскітних сонячних елементів [03019-1-03019-5]
20) Особливості випромінювання нанорозмірного SnO2 в пористій матриці [03020-1-03020-4]
21) Моделювання просторових характеристик кремнієвого сонячного елементу: підхід штучної нейронної мережі [03021-1-03021-4]
22) Вивчення когерентних властивостей екситону в напівпровідникових квантових точках [03022-1-03022-6]
23) Вплив додавання Fe на структурні та оптоелектронні властивості тонких плівок ZnO p/n типу, нанесених методом центрифугування [03023-1-03023-6]
24) Кутова еліпсометрія поверхневих шарів поруватого кремнію [03024-1-03024-4]
25) Біоактивні полімер-апатитні покриття з протимікробними властивостями на модельних титанових субстратах [03025-1-03025-5]
26) Вплив постійного магнітного поля на механічні властивості та термостабільність аморфних сплавів на основі Co, Fe та Ni [03026-1-03026-4]
27) Оптимізація електричних характеристик діода Шотткі Au/n-InN/InP на основі контактної техніки різних діаметрів [03027-1-03027-6]
28) Метод функцій Гріна для феромагнітних нанотрубок з надрешіткою [03028-1-03028-4]
29) Механізм стрибкової провідності в плівках Cd3As2, отриманих магнетронним розпиленням [03029-1-03029-4]
30) Синтез та електрохімічні властивості мезопористого α-MnO2 для застосування в суперконденсаторах [03030-1-03030-4]
31) Електропровідні та поляризаційні властивості неорганічно-органічного інкапсулянта MCM-41 (PTHQ) [03032-1-03032-5]
32) Біосенсори: будова, класифікація та застосування [03033-1-03033-9]
33) Електропровідність та магніторезистивні властивості плівкових сплавів на основі пермалою Fe0.5Ni0.5 та міді [03034-1-03034-4]
34) Вплив фазового складу композиційного матеріалу системи В-N-С на його фізико-механічні та трибологічні характеристики [03035-1-03035-5]
35) Модель тунельного струму у тунельному польовому транзисторі на базі двошарової графенової нанострічки за допомогою методу матриці переносу [03036-1-03036-5]
36) Дослідження електрофізичного впливу на протизносні властивості вуглеводневих рідин [03037-1-03037-6]
37) Розрахунок фізико-хімічних умов процесу формування захисних покриттів на основі карбідів та нітридів хрому [03038-1-03038-4]
38) Структурний і фазово-елементний розподіл у імпульсному плазмовому покритті, отриманому з використанням твердосплавного катоду [03039-1-03039-6]
39) Аналіз поведінки динамічних і структурних характеристик у попередньо продеформованих та опромінених Х-променями монокристалах NaCl [03040-1-03040-3]
