Журналов:     Статей:        

Российские нанотехнологии. 2019; 14: 59-63

Металлодиэлектрические наночастицы типа ядро–оболочка

Селина Н. В.

https://doi.org/10.21517/1992-7223-2019-9-10-59-63

Аннотация

Предложен способ расчета оптических резонансных свойств металлодиэлектрических наночастиц типа ядро–оболочка с произвольным числом слоев в оболочке. Рассчитана формула для частицы с однослойной оболочкой, подтвердившая известный экспериментальный и теоретический результат. Выведена формула, связывающая поляризуемость частицы и ее оптические свойства для конструкции – ядро с двойной оболочкой сферической симметрии.
Список литературы

1. Rahaman M.H., Kemp B.A. Analytical model of plasmonic resonance from multiple core-shell nanoparticles // Optical Engineering. 2017. 56(12). P. 121903. https://doi.org/10.1117/1.OE.56.12.121903.

2. Meng X., Moriguchi Y., Zong Y. et al. Metal–Dielectric Core–Shell Nanoparticles: Advanced Plasmonic Architectures Towards Multiple Control of Random Lasers // Advanced Optical Materials. 2013. V. 1. P. 573. doi:10.1002/adom.201300153.

3. Gutiérrez Y., Ortiz D., Alcaraz de la Osa R. et al. Modelling metal-dielectric core-shell nanoparticles with effective medium theories // Proc. SPIE 10453, Third International Conference on Applications of Optics and Photonics, 104531G (22 August 2017). https://doi.org/10.1117/12.2272116.

4. Zhu J., Li J.J., Zhao J.W. The Effect of Dielectric Coating on the Local Electric Field Enhancement of Au-Ag Core-Shell Nanoparticles // Plasmonics. 2015. V. 10. P. 1. https://doi.org/10.1007/s11468-014-9769-1.

5. Yu P., Yao Y., Wu J. et al. Effects of Plasmonic Metal Core -Dielectric Shell Nanoparticles on the Broadband Light Absorption Enhancement in Thin Film Solar Cells // Sci Rep 2017. V. 7. P. 7696. doi:10.1038/s41598-017-08077-9.

6. Barrera А.А., Valenzuela A.G. Analytical approximation to the complex refractive index of nanofluids with extended applicability // Optics Express. 2019. V. 27. № 20. P. 28048. https://doi.org/10.1364/OE.27.028048.

7. Byers C.P., Zhang H., Swearer D. F. et al. From tunable core-shell nanoparticles to plasmonic drawbridges: Active control of nanoparticle optical properties // Science Advances. 2015. V. 1. № 11. P. e1500988. DOI: 10.1126/sciadv.1500988.

8. Климов В.В. Наноплазмоника // Успехи физических наук. 2009. Т. 178. № 8. С. 875.

9. Головкина М.В., Обухович Т.Е. Усиление электромагнитной волны в композитных структурах с включениями сложной формы // Альманах современной науки и образования. Тамбов: Грамота, 2014. Т. 84. № 5–6. С. 53.

10. Климов В.В. Наноплазмоника. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2009. 480 с.

11. Selina N.V., Tumayev E.N. Localized plasmon resonance // Nanotechnologies in Russia. 2017. V. 12. № 5–6. P. 285.

12. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. М.: Высшая школа, 2000.

13. Борен К., Хафмен Д. Поглощение и рассеяние света малыми частицами / Пер. с англ. М.: Мир, 1986. 664 с.

14. Sihvola A. Mixing rules with complex dielectric coefficients // Subsurface Sensing Technologiens and Applications. 2000. V. 1. № 4. P. 393.

15. Garnett J.C. Maxwell. Colours in metal glasses and in metallic films // Phylos. Trans. R. Soc. London. Ser. A. 1904. V. 203. P. 385.

16. Nabiev I., Chourpa I., Manfait M. Applications of Raman and surface‐enhanced Raman scattering spectroscopy in medicine // Journal of Raman Spectroscopy. 1994. V. 25. № 4. P. 13.

17. Кудряшова А.М., Галстян А.Г., Файзулоев Е.Б. и др. Выявление аденовирусного антигена методом твердофазного иммуноферментного анализа с ГКР-детекцией сигнала // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2018. Т. 1. № 3. С. 25. https://doi.org/10.36233/0372-9311-2018-3-25-31.

Title in english. 2019; 14: 59-63

Metal-dielectric core-shell nanoparticles

Selina N. V.

https://doi.org/10.21517/1992-7223-2019-9-10-59-63

Abstract

A method for calculating the optical resonance properties of metal-dielectric core-shell nanoparticles with an arbitrary number of layers in the shell has been proposed. The formula for a particle with a single-layer shell is calculated, which confirmed the known experimental and theoretical result. A formula linking the polarizability of the particle and its optical properties for the construction – a core with a double shell of spherical symmetry-is derived.

References

1. Rahaman M.H., Kemp B.A. Analytical model of plasmonic resonance from multiple core-shell nanoparticles // Optical Engineering. 2017. 56(12). P. 121903. https://doi.org/10.1117/1.OE.56.12.121903.

2. Meng X., Moriguchi Y., Zong Y. et al. Metal–Dielectric Core–Shell Nanoparticles: Advanced Plasmonic Architectures Towards Multiple Control of Random Lasers // Advanced Optical Materials. 2013. V. 1. P. 573. doi:10.1002/adom.201300153.

3. Gutiérrez Y., Ortiz D., Alcaraz de la Osa R. et al. Modelling metal-dielectric core-shell nanoparticles with effective medium theories // Proc. SPIE 10453, Third International Conference on Applications of Optics and Photonics, 104531G (22 August 2017). https://doi.org/10.1117/12.2272116.

4. Zhu J., Li J.J., Zhao J.W. The Effect of Dielectric Coating on the Local Electric Field Enhancement of Au-Ag Core-Shell Nanoparticles // Plasmonics. 2015. V. 10. P. 1. https://doi.org/10.1007/s11468-014-9769-1.

5. Yu P., Yao Y., Wu J. et al. Effects of Plasmonic Metal Core -Dielectric Shell Nanoparticles on the Broadband Light Absorption Enhancement in Thin Film Solar Cells // Sci Rep 2017. V. 7. P. 7696. doi:10.1038/s41598-017-08077-9.

6. Barrera A.A., Valenzuela A.G. Analytical approximation to the complex refractive index of nanofluids with extended applicability // Optics Express. 2019. V. 27. № 20. P. 28048. https://doi.org/10.1364/OE.27.028048.

7. Byers C.P., Zhang H., Swearer D. F. et al. From tunable core-shell nanoparticles to plasmonic drawbridges: Active control of nanoparticle optical properties // Science Advances. 2015. V. 1. № 11. P. e1500988. DOI: 10.1126/sciadv.1500988.

8. Klimov V.V. Nanoplazmonika // Uspekhi fizicheskikh nauk. 2009. T. 178. № 8. S. 875.

9. Golovkina M.V., Obukhovich T.E. Usilenie elektromagnitnoi volny v kompozitnykh strukturakh s vklyucheniyami slozhnoi formy // Al'manakh sovremennoi nauki i obrazovaniya. Tambov: Gramota, 2014. T. 84. № 5–6. S. 53.

10. Klimov V.V. Nanoplazmonika. M.: FIZMATLIT, 2009. 480 s.

11. Selina N.V., Tumayev E.N. Localized plasmon resonance // Nanotechnologies in Russia. 2017. V. 12. № 5–6. P. 285.

12. Detlaf A.A., Yavorskii B.M. Kurs fiziki. M.: Vysshaya shkola, 2000.

13. Boren K., Khafmen D. Pogloshchenie i rasseyanie sveta malymi chastitsami / Per. s angl. M.: Mir, 1986. 664 s.

14. Sihvola A. Mixing rules with complex dielectric coefficients // Subsurface Sensing Technologiens and Applications. 2000. V. 1. № 4. P. 393.

15. Garnett J.C. Maxwell. Colours in metal glasses and in metallic films // Phylos. Trans. R. Soc. London. Ser. A. 1904. V. 203. P. 385.

16. Nabiev I., Chourpa I., Manfait M. Applications of Raman and surface‐enhanced Raman scattering spectroscopy in medicine // Journal of Raman Spectroscopy. 1994. V. 25. № 4. P. 13.

17. Kudryashova A.M., Galstyan A.G., Faizuloev E.B. i dr. Vyyavlenie adenovirusnogo antigena metodom tverdofaznogo immunofermentnogo analiza s GKR-detektsiei signala // Zhurnal mikrobiologii, epidemiologii i immunobiologii. 2018. T. 1. № 3. S. 25. https://doi.org/10.36233/0372-9311-2018-3-25-31.