Радіаційна ефективність сферичних металевих наночастинок, вкритих шаром молекулярного адсорбату
| Автори | А.В. Коротун1, 2 , Н.А. Смирнова1, Г.В. Мороз1, Г.М. Шило3 |
| Приналежність |
1Національний університет «Запорізька політехніка», вул. Жуковського 64, 69063 Запоріжжя, Україна 2Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна 3Запорізький національний університет, вул. Жуковського, 66, 69600 Запоріжжя, Україна |
| Е-mail | andko@zp.edu.ua |
| Випуск | Том 15, Рік 2023, Номер 6 |
| Дати | Одержано 28 серпня 2023; у відредагованій формі 17 грудня 2023; опубліковано online 27 грудня 2023 |
| Посилання | А.В. Коротун, Н.А. Смирнова, Г.В. Мороз, Г.М. Шило, Ж. нано- електрон. фіз. 15 № 6, 06025 (2023) |
| DOI | https://doi.org/10.21272/jnep.15(6).06025 |
| PACS Number(s) | 78.67.Sc, 79.60.Jv, 82.33.Pt |
| Ключові слова | Композитні наночастинки, Плазмон-екситонний резонанс, Молекулярний адсорбат, Швидкість релаксації, Частотна залежність (3) . |
| Анотація |
У роботі одержано співвідношення для оптичних характеристик композитних наночастинок типу «металеве ядро – оболонка молекулярного агрегату». Проведено розрахунки частотних залежностей поляризовності, перерізів поглинання та розсіювання, радіаційної ефективності та розмірних залеж-ностей частот гібридних плазмон-екситонних резонансів. Запропоновано наближений підхід до ви-значення розмірних залежностей частот гібридних плазмон-екситонних мод, суть якого полягає у не-хтуванні процесами релаксації в оболонці молекулярного агрегату та металевому ядрі. Продемонст-ровано, що зі збільшенням радіусу металевого ядра найбільша за величиною частота плазмон-екситонного резонансу зменшується в той час, як наступна за величиною частота збільшується. При цьому найменша з цих частот спочатку зменшується, а коли вміст металевої фракції стає більшим за 50 % від об’єму всієї частинки, починає збільшуватися. Простежено еволюцію максимумів уявної час-тини поляризовності зі зміною геометричних параметрів композитної наночастинки: радіусу метале-вого ядра і товщини оболонки. Встановлено, що один із цих максимумів розташований у ближньому ультрафіолетовому діапазоні, тоді як два інших у видимій частині спектра. Крім того, відмічається значне зростання дійсної, уявної частини і модуля поляризовності при збільшенні радіуса металевого ядра. Доведено необхідність врахування як поглинання, так і розсіювання при дослідженні оптичних властивостей наночастинок складу «металеве ядро – оболонка J-агрегату». Показано, що зміни тов-щини і матеріалу оболонки практично не впливають на величину радіаційної ефективності в оптич-ному діапазоні частот, в той час як зміна матеріалу і радіусу металевого ядра суттєво впливає на її ча-стотну залежність у видимій області спектра. Встановлена доцільність практичного використання композитних наночастинок із золотим ядром малого радіусу, в яких в усьому оптичному діапазоні ча-стот радіаційна ефективність близька до одиниці. |
|
Перелік посилань |
Інші статті цього номера
1) Магнітні властивості кремнію, легованого домішковими атомами європію [06001-1-06001-4]2) Вплив градуйованого подвійного перовскіту для підвищення фотоелектричних вихідних параметрів сонячної батареї: чисельне моделювання за допомогою SCAPS-1D [06002-1-06002-4]
3) Властивості тримодових атом-молекул бозе-ейнштейнівських конденсатів: система, яка розглядає взаємодію внаслідок внутрішньомодової пружної s-хвилі [06003-1-06003-5]
4) Компактна широкосмугова подвійно-поляризована антена для OTA-тестування нового радіо до 6 ГГц 5G [06004-1-06004-8]
5) Чисельне моделювання та підвищення продуктивності тонкоплівкових сонячних елементів CZTS [06005-1-06005-5]
6) Дослідження впливу гамма-опромінення на теплові властивості поруватого кремнію за допомогою фотоакустичного методу [06006-1-06006-5]
7) Двохдіапазонна MIMO кругла патч мікросмугова антена (CPMA) з низьким взаємним зчепленням для системи зв’язку 5G [06007-1-06007-5]
8) Оптичні властивості плівок оксиду ванадію [06008-1-06008-4]
9) Вплив спільного легування на структурні, морфологічні, оптичні та електричні властивості плівок CuO [06009-1-06009-6]
10) Хімічне осадження багатошарових плівок HgS [06010-1-06010-5]
11) Інтелектуальний CMOS (Si та 4H-SiC) датчик температури за технологією 130 нм з наднизькою потужністю і високою чутливістю [06011-1-06011-4]
12) Використання методу часткових областей до визначення направлених властивостей конусного рупора кінцевої довжини для широкосмугового акустичного вушного ехо-спектрометру [06012-1-06012-7]
13) Кореляція між структурними, морфологічними та оптичними характеристиками тонких плівок ZnO, отриманих термічним випаровуванням [06013-1-06013-6]
14) Заборонена зона нових ортованадатів на основі лютецію [06014-1-06014-7]
15) Розширення функціональних можливостей резонаторних апертурних датчиків для НВЧ діагностики малорозмірних об'єктів [06015-1-06015-6]
16) Новий аналітичний підхід до ідентифікації фізичних параметрів контакту сонячних елементів [06016-1-06016-5]
17) Структура, електропровідність та магніторезистивні властивості бінарних плівкових сплавів на основі Fe, Co та Ni у складі сплавів Гейслера [06017-1-06017-4]
18) Аналіз вібраційної поведінки пластин Nano FGM (Si3N4/SUS304): вплив моделей гомогенізації та нанопараметрів [06018-1-06018-5]
19) Діод на основі InPAs як активний елемент терагерцового діапазону [06019-1-06019-5]
20) Органічний польовий транзистор на основі полі-3-гексилтіофену як датчик парів аміаку [06020-1-06020-6]
21) Модифікована мініатюрна монопольна антена на основі SRR із надширокою смугою пропускання для бездротових систем UWB [06021-1-06021-5]
22) Мікрохвильові властивості карбонових магнітних оболонкових структур, на основі скляних мікросфер, з покриттям, що складається з феромагнітних сполук та нановуглецю [06022-1-06022-7]
23) Застосування суперконтинууму в оптичній гіроскопії [06023-1-06023-4]
24) Нове технологічне рішення для створення багатошарових систем на основі кремнію з бінарними нанокластерами та елементами III та V груп [06024-1-06024-4]
25) Антиферомагнітний спін-Холл осцилятор з затримкою як джерело випадкового ТГц сигналу [06026-1-06026-4]
26) Вплив товщини пластини та кількості сіток трафаретного друку на Al-BSF у кристалічних кремнієвих сонячних елементах [06027-1-06027-5]
27) Гетероструктури p-SnS/n-InSe створені методом спрей-піролізу [06028-1-06028-4]
28) Компланарна хвилеводна високоефективна мініатюрна конформна тридіапазонна антена для біомедичних застосувань [06029-1-06029-6]
29) Деформаційні та магніторезистивні властивості низькоентропійних функціональних матеріалів на основі Fe і Pd або Pt [06030-1-06030-4]
30) Синтез біопалива з використанням органо-неорганічного перовскітного матеріалу сонячної батареї на основі нанокомпозиту [06031-1-06031-5]
31) Евристичне метамоделювання – трансдисциплінарний підхід [06032-1-06032-6]
