Оптичне поглинання композиту з наночастинками, вкритими шаром поверхнево-активної речовини

Abstract

В роботі досліджено оптичні властивості нанокомпозиту з двошаровими сферичними включеннями «металеве ядро – шар поверхнево активної речовини». Розглянуто питання про вплив процесів на інтерфейсі «метал – адсорбат» на збудження поверхневих плазмонних резонансів у наночастинці. Встановлено факт розщеплення поверхневого плазмонного резонансу внаслідок впливу адсорбційних зв’язків поблизу поверхні металевих наночастинок і виникнення додаткових енергетичних станів. Отримано співвідношення для ефективних параметрів, що описують втрати когерентності при розсіюванні на хімічному інтерфейсі. Проведено розрахунки частотних залежностей діагональних компонент тензора діелектричної проникності двошарової наночастинки та коефіцієнта поглинання нанокомпозиту. Показано, що частотні залежності дійсної й уявної частин поздовжньої компоненти діелектричного тензора близькі до аналогічних залежностей дійсної й уявної частин діелектричної функції сферичної металевої наночастинки, в той час як дійсна й уявна частини поперечної компоненти слабко залежать від частоти у видимій області спектра й осцилюють в інфрачервоній області. Встановлено, що коефіцієнт поглинання нанокомпозиту може мати один або два максимуми в залежності від розмірів і матеріалу частинок-включень.