Научная статья на тему 'Модификация спектра дипольной электрической поляризуемости кластера из двух проводящих сферических наночастиц во внешнем магнитном поле'

Модификация спектра дипольной электрической поляризуемости кластера из двух проводящих сферических наночастиц во внешнем магнитном поле Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
287
39
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПОЛЯРИЗУЕМОСТЬ КЛАСТЕРА ИЗ НАНОЧАСТИЦ / МАГНИТНОЕ ПОЛЕ / ПЛАЗМОННЫЕ РЕЗОНАНСЫ / АНИЗОТРОПИЯ ПОЛЯРИЗУЕМОСТИ / POLARIZABILITY OF CLUSTER WITH NANOPARTICLES / MAGNETIC FIELD / PLASMONIC RESONANCE / ANISOTROPY OF POLARIZABILITY

Аннотация научной статьи по нанотехнологиям, автор научной работы — Кучеренко Михаил Геннадьевич, Налбандян Виктор Меружанович

На основе выражения, полученного в приближении квазиточечных диполей для тензора ди-польной динамической поляризуемости кластера, образованного двумя сфероидальными композитными наночастицами, в монохроматическом электромагнитном поле оптического диапазона частоты, исследованы изменения спектров поляризуемости кластера в постоянных внешних магнитных полях различной величины индукции. Учитывалось, что частицы кластера обладают анизотропными характеристиками, и их собственные поляризуемости, как и диэлектрические проницаемости, представляются тензорами второго ранга.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по нанотехнологиям , автор научной работы — Кучеренко Михаил Геннадьевич, Налбандян Виктор Меружанович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Modification of the spectrum of the electric dipole polarizability of a cluster of two conducting spherical nanoparticles in an external magnetic field

On the basis of the expression obtained in the approximation of quasi-point dipoles dipole dynamic polarizability tensor of the cluster formed by two spheroidal composite nanoparticles in a monochromatic electromagnetic field of the optical frequency range, we examined the change of the spectra of the cluster polarizability in constant external magnetic fields of various sizes induction. Taken into account that the particles cluster have anisotropic characteristics and their own polarizability as dielectric permittivity, submitted a second rank tensor.

Текст научной работы на тему «Модификация спектра дипольной электрической поляризуемости кластера из двух проводящих сферических наночастиц во внешнем магнитном поле»

Кучеренко М.Г., Налбандян В.М.

Центр лазерной и информационной биофизики Оренбургского государственного университета E-mail: rphys@mail.osu.ru

МОДИФИКАЦИЯ СПЕКТРА ДИПОЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПОЛЯРИЗУЕМОСТИ КЛАСТЕРА ИЗ ДВУХ ПРОВОДЯЩИХ СФЕРИЧЕСКИХ НАНОЧАСТИЦ ВО ВНЕШНЕМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ

На основе выражения, полученного в приближении квазиточечных диполей для тензора ди-польной динамической поляризуемости кластера, образованного двумя сфероидальными композитными наночастицами, в монохроматическом электромагнитном поле оптического диапазона частоты, исследованы изменения спектров поляризуемости кластера в постоянных внешних магнитных полях различной величины индукции. Учитывалось, что частицы кластера обладают анизотропными характеристиками, и их собственные поляризуемости, как и диэлектрические проницаемости, представляются тензорами второго ранга.

Ключевые слова: поляризуемость кластера из наночастиц, магнитное поле, плазмонные резонансы, анизотропия поляризуемости

Дипольная динамическая поляризуемость системы, находящейся в монохроматическом электромагнитном поле Е(ю) частоты о, является ключевой характеристикой процесса взаимодействия системы с полем, определяющей рассеяние волны на поляризующихся частицах и диссипацию энергии поля в результате возникновения затухающих плазмонных колебаний в проводящих телах [1]. В металлических частицах простой формы (шар, эллипсоид) плазмон-ные колебания изучены достаточно детально [2]-[4]. Исследованы, даже, специальные случаи сфероидальных слоистых композитов [5], [6] и однородных сфероидов во внешнем магнитном поле [7], [8]. Вопрос определения поляризуемости двухчастичных кластеров изучен не столь подробно, хотя в ряде работ [1], [9]-[13] он рассматривался в рамках вводимых допущений (идентичные глобулы, изотропная поляризуемость составляющих кластера). Отметим, что характерным является случай достаточно удаленных друг от друга глобул кластера. Тогда поляризуемость двухчастичной системы, с учетом взаимного влияния частиц друг на друга, может быть определена в приближении взаимодействия квазиточечных диполей [2]. Принятие такого приближения позволяет сформулировать удобный способ построения эффективной поляризуемости нанокластера с учетом анизотропных свойств составляющих его компонентов [13].

При наличии внешнего магнитного поля даже сферические частицы приобретают анизотропные свойства и их дипольная динамическая

поляризуемость становится тензором второго ранга, компоненты которого зависят от вектора В индукции магнитного поля [7], [8], [14], [15]. В данной работе исследуется эффективная электрическая поляризуемость кластера из двух металлических частиц сферической формы, находящихся в постоянном магнитном поле, когда они удалены друг от друга на расстояние Я, существенно превышающее радиусы Я1, Я2 каждой из частиц Я >> Я1, Я2. В этом случае поляризуемость двухчастичного кластера, с учетом взаимного влияния частиц друг на друга, может быть определена в приближении взаимодействия квазиточечных диполей [1], [13]. В случае неидентичных сферических частиц, различающихся как по размерам, так и по составу, для эффективной поляризуемости кластера с индивидуальными тензорными поляризуемостями а1(ю),а2(ю) в [13] получено следующее выражение

(ю) = [I - а (ю)а2 (ю)5(К)5(К)] х (1)

х|а1 (ю) [I + а2 (ю)О (К) ] + а2 (ю) [I + а1 (ю)С(К)]}.

Выражение (1) является базовым для определения тензора Зф (о) поляризуемости двухчастичного кластера через известные тензоры а1(ю), а2(ю) поляризуемости изолированных (невзаимодействующих) анизотропных наночастиц, входящих в состав кластера. Кроме однородных металлических глобул в качестве таких частиц могут быть рассмотрены, также, сферические нанокомпозиты «кор-оболочка», составленные из различных материалов, проводников,

полупроводников, или изоляторов. Помимо этого частицы могут иметь сфероидальную или эллипсоидальную форму, т.е. обладать анизотропными свойствами поляризуемости в результате несферичности их формы [14], [15]. Для случая сферических частиц анизотропия их поляризуемости возникает в результате помещения сферических частиц во внешнее магнитное поле. Как отмечено в [13], выражение (1) справедливо и при учете эффектов запаздывания - в этом случае необходимо использовать для диадических (тензорных) функций Грина G(R) соответствующие выражения [1], [16].

Помимо изменения характеристик электромагнитного поля вне кластера эффективная поляризуемость 3^ (ю) кластера определяет и диссипацию энергии поля в результате возникновения затухающих плазмонных колебаний в проводящих телах [1], [13], [16]. Определяемый ниже коэффициент диссипации оказывается зависящим как от величины индукции В магнитного поля, так и от направления вектора В по отношению к оси кластера.

Сферические частицы и нанокомпозиты

во внешнем магнитном поле

Зависимость поляризуемости а(ю I В) проводящей частицы от индукции В магнитного поля обусловлена следующим обстоятельством. Диэлектрическая проницаемость ё{') (ю I В) за-магниченной плазмы металла отличается от проницаемости е(,)(ю) этого металла в отсутствие магнитного поля. Ненулевые компоненты тензора второго ранга е(,)(ю1 В) диэлектрической проницаемости металла в магнитном поле ин-

дукции В были определены В.Л. Гинзбургом в его теории замагниченной плазмы [17]

(>гп((0+іу) ю[(ю+Іу)2 -О2ь

є = є, = 1 -

ю;

ю(ю+1у)' (2)

Вектор гирации g(ю I В), определяющий недиагональные элементы тензора ё{1) (ю I В): £ху = -£ух = гg , имеет вид

£ (юІ В) = ■

(3)

ю[(ю+І/)2 -&І ]'

Параметры

юр = ^4пе2не / т и Оь = еВ / (тс)

в (2)-(3) - плазменная (ленгмюровская) и лар-моровская частоты электронов, соответственно; У - частота электронных столкновений (коэффициент диссипации).

Таким образом, дипольная динамическая поляризуемость а(ю) сферической металлической наночастицы, помещенной в магнитное поле, представляет собой, вслед за диэлектрической проницаемостью є(І)(ю І В), магнитозависимый тензор второго ранга

а(ю І В) = [Є(І) (ю І В) -єехI][є(І) (ю І В) + 2єехІ] 1 Я3.

(4)

Через I в (4) обозначен единичный тензор второго ранга, а через т-1 - тензор, обратный тензору т = [є(І)(юі В)-єехі ]. Тогда для тензора а(юі В) поляризуемости сферической частицы в магнитном поле индукции В на основе (2-4) получаем

а(ю1 В) = Я

(є±-єех )(є± + 2єех)

(є± + 2єех )2 - £ 2

-І£ 3єех (є±+ 2єех )2 - £ 2

І8 3є,

(є± + 2єех )2 - £ 2

(є±-єех )(є±+ 2єех ) ~1 (є±+ 2єех )2 - £ 2

0

0

(єіі -єех ) (єіі+ 2єех )

(5)

Таким образом, из условий минимизации (а при у = 0 - обращении в нуль) знаменате-

лей (є„+ 2єех) и (є± - £2 + 4є±єех + 4єЄх) матричных элементов (5) формируются плазмонные

резонансы. В случае вакуума еех = 1 и из первого резонанса получаем частоту ОМе Ми: (о1 = о / >/з = ОМе. Из условия

£ - g + %£ + £ = О

(6)

получаем две другие резонансные частоты о±. Действительно, подставляя (2) и (3) в (6) получаем

£ (ю±) = -2 ± g или

ю±0.

ю

Из этих уравнений сразу следует о± « ОМе ± /2, то есть основная частота плаз-

монного резонанса расщепляется на две компоненты, расстояние между которыми равно лар-моровской частоте: Ао± ~Оь . С ростом индукции магнитного поля интервал разбегания компонент растет пропорционально полю, что и наблюдалось ранее в ряде работ [7-8, 14-15].

Тензор (5) с учетом (2) и (3) можно записать в виде, представляющем явную зависимость от частоты о

а(ю) = Я3 юр

3і.ю

Б(+)(ю)Б(-)(ю) Б(+) (ю)Б( (ю)

3і.ю

Б( (ю)Б(-)(ю) Б( (ю)Б(-)(ю)

О

О

(7)

где О((о) = 3о(о ± Оь + г'/) -ю2р,

¥ (о) = ор; - 3о(о + 1у). Соответственно три плазмонных резонанса возникает на частотах, являющихся корнями уравнений О(± }(о) = 0 и ¥ (о) = 0, причем один из резонансов, а именно о2р / ¥(ОМе), является немагниточувствительным. Две магниточувствительные резонансные частоты о± являются корнями квадратного уравнения О(±)(о±) = 0:

о±= О +П1 /4)1/2 ±Оь/2 .

Если частица, входящая в состав кластера представляет собой слоистый сферический композит с анизотропным материалом оболочки (или кора) в среде с диэлектрической проницаемостью £т, выражение для тензора а(о) в случае невырожденного электронного газа металла можно получить, обобщая формулу поляризуемости композита [13] до тензорной формы проницаемости £ (о) = £ (о | В) ( ёс - тензор диэлектрической проницаемости кора)

а(ю) = {(ю) -£т ] [2£ (ю) + £с ] - [2£(ю) + £т ] [ (ю) -£с ] |'3} Я3 х х{(ю) + 2£т ] ]2£ (ю) + £с ]-2 [(ю)-£ ][(ю)-£ ]3} 1

Информация о спектральных свойствах поляризуемости а(о) может быть получена на основе анализа скалярной величины

УО - МЫР- А (о) ~ Р О С (го )й(®)0(Га )р а , (9)

определяющей эффект увеличения скорости бе-зызлучательной передачи энергии электронного возбуждения между молекулами донора ф) и акцептора (А), находящимися в окрестности наночастицы. рО, рА - векторы электронных диполь-ных моментов молекул. Размещая эти молекулы на расстоянии 10 нм друг от друга, а сферический слоистый композит на одной прямой с молекула-

ми - между ними (начало координат - в центре частицы), и направляя векторы дипольных моментов молекул вдоль той же прямой, а вектор индукции магнитного поля - перпендикулярно ей, обнаруживаем два магниточувствительных плазмонных резонанса для действительной спектральной функции IУО-ШР-А (о)12 на частотах 5,432 • 1015 и 8,396 • 1015 с-1. В качестве композита использовалась полая сферическая металлическая частица с внешним и внутренним радиусами Я2 = 5 и Я1 = 2 нм соответственно [15]. В данной геометрической конфигурации оба плазмонных резонанса имели схожий характер отклика на дей-

ствие внешнего магнитного поля: с увеличением индукции магнитного поля от 0 до 5 Тл происходило уменьшение высоты резонансного пика на треть. При дальнейшем возрастании индукции от 5 до 20 Тл происходило расщепление спектрального контура на две симметричные полосы, «расходящиеся» в сторону больших и меньших значений частот от резонансной частоты при нулевом поле. Аналогичное расщепление частоты наблюдалось ранее в [7], [8], [14], [15], в сплошной металлической наночастице сферической формы. Однако, в отличие от этого, в случае полой частицы, для невырожденного электронного газа формировалось два резонансных пика, и высокочастотный плазмонный резонанс был на два порядка ниже, чем низкочастотный.

Поглощение энергии

электромагнитного поля

Анизотропная наночастица или двухчастичный кластер помещенные в переменное электромагнитное поле поглощают энергию этого поля с различной эффективностью в зависимости от ориентации вектора Е напряженности электрического поля относительно осей тензора а(ю) поляризуемости кластера [13]. Так, поглощаемая в единицу времени энергия электромагнитного поля может быть представлена через характеристики поля и кластера в следующем виде

^(ю) = 1 юУ 1т [Е*(ю)а(ю)Е(ю) ] =

= 1 юУ 1т [пЕа(ю)пЕ ]|Е (ю)|2.

Тогда скалярная частотнозависящая функция кБ (ю) определяемая выражением [13]

кБ(ю) = юІт[пЕа(ю)пЕ], пЕ = Е/Е (10)

может рассматриваться в качестве коэффициента диссипации поля в анизотропной системе с поляризуемостью а(ю). Ниже мы представим результаты расчетов частотных и угловых зависимостей коэффициента диссипации кБ (ю) кластера, образованного двумя сферическими наночастицами.

Исследование зависимостей спектров дипольной поляризуемости двухчастичного нанокластера от его геометрических и физи-

ческих параметров во внешних магнитных полях различной индукции

При сравнительно большом значении величины коэффициента затухания У, влияние магнитного поля на плазмонные резонансы почти незаметно. Это влияние, однако, обнаруживается в том случае, когда частоты у и Оь имеют один и тот же порядок величины ~ 1011 с-1, что отвечает значениям индукции В магнитного поля 1-10 Тл [18], [19].

Вначале рассмотри м частотные зависимости компонент тензора (о) на основе выраже-

ния (1) в отсутствие внешнего магнитного поля при высокосимметричном расположении оси двухчастичного кластера (будем считать, что она направлена вдоль оси ъ декартовой системы координат) относительно вектора напряженности Е поляризующего поля. В этом случае тензор ае1Г (о) диагонален (см., также, [13]). На рисунке 1 представлен спектр реальн ой части диагональной х-компоненты тензора ае1Г (о) поляризуемости для двух различных расстояний И (20 и 80 нм) между двумя сферическими частицами кластера, в случае, когда радиусы частиц были различными - 5 и 8 нм. При большом размере кластера (И=80 нм) основной плазмонный резонанс практически совпадает по частоте с резонансом Ми, но приблизительно вдвое превосходит последний по амплитуде. Очевидно, это отвечает ситуации слабо взаимодействующих друг с другом частиц кластера, когда эффективная поляризуемость системы складывается из поляризуемостей ее частей. С уменьшением расстояния между частицами до 20 нм этот резонанс сдвигается в высокочастотную область, незначительно уменьшаясь по амплитуде. Это соответствует проявлению диполь-дипольного взаимодействия между компонентами кластера и частотной зависимости отклика, характерной для случая поперечной поляризации (направлений вектора Е в плоскости ху, перпендикулярной оси кластера) [13]. Кроме того, при сближении частиц, в низкочастотной области появляется новый малоамплитудный плазмонный резонанс, происхождение которого связано с различием размеров частиц, образующих кластер. При равенстве радиусов этих частиц этот резонанс исчезает. На рис. 2 прослеживаются те же зависимости, что имели место для рис. 1, но уже для трех различных значений расстояния И между частицами кластера,

изменяющегося с малым шагом: 20, 25 и 30 нм. С ростом этого расстояния наблюдается тенденция к сближению частот двух различных плазмон-ных резонансов. В области частоты Ми происходит их слияние.

На рис. 3 представлены частотные зависимости двух различающихся реальных частей диагональных элементов тензора &eff (о) для

t_r (33) (11) (22)

продольной a'eff J и поперечной a'eff) = aeff ) поляризуемостей. Из графика видно, что имеет место инверсия положений на шкале частот главного и побочного плазмонных резонансов при

переходе от продольной к поперечной поляризуемости. На рис. 4 показаны частотные зависимости действительной и мнимой частей поперечной поляризуемости а{^] = двухчастичного кластера с двумя плазмонными резонансами, характерные и для других аналогичных систем.

Спектры поляризуемости кластера в магнитном поле

В случае симметричной конфигурации, когда направление вектора индукции магнитного поля совпадает с осью кластера, структу-

0,565 0,570 0,575 . 0,580 0,585 0,590

СО/Юр

Рисунок 1. Спектры дипольной поляризуемости системы из двух сферических частиц для различных расстояний И между частицами: 80 нм (пунктирная кривая) и 20 нм (сплошная кривая). Представлены частотные (в единицах плазме нной частоты ор ) зависимости реальной части а^ (о) для случая поперечной поляризации. Радиусы частиц кластера Я1 = 5, Я2 = 8 нм; у = 5-Ш11^1.

ш/0)р

Рисунок 2. Сближение плазмонных резонансов двухчастичного кластера при изменении расстояния И между частицами:

20 (сплошная кривая), 25 (штриховая кривая) и 30 нм (штрих-пунктирная кривая).

Случай поперечной поляризации.

Радиусы частиц кластера Я1 = 5, Я2 = 8 нм; у = 5 -Ш1^-1.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Рисунок 3. Инверсия частот двух плазмонных

” „,(3,3)

резонансов для случаев продольной а^ (штрих-пунктирная кривая) и поперечной а^ = а1^2’ поляризаций. Расстояние между частицами кластера Я=20 нм. Радиусы частиц кластера Я1 = 5, Я2 = 8 нм, у = 5 .

Рисунок 4. Частотные зависимости действительной Reаfд)(ffl) (пунктирная кривая) и мнимой Ы^а^о) (сплошная кривая) частей поперечной поляризуемости двухчастичного кластера. Значения остальных параметров -такие же как и для рис. 3.

ра тензора ае// (ю) аналогична структуре матриц (5) или (7)

ае//

*1, * 12 0

- *12 * 22 0

0 0 * 33

(11)

где Хп = X 22.

В исследованных нами случаях величина основного резонансного пика - модуля одного из диагональных элементов тензора (ю) (11)

больше резонансных пиков недиагональных элементов. Матричный элемент а(3'3) (ю) = X 33, в отличие от а^Ю) = Хп , не зависит от магнитного поля.

На рис. 5 и 6 представлены спектры действительной и мнимой частей диагонального элемен-

та а^'Чю) = Х11 тензора поляризуемости класте-

ра в магнитном поле индукции 5 и 10 Тл. Для сравнения на графиках даны спектры этих величин в нулевом магнитном поле. При включении внешнего поля происходит характерное расщепление резонансных полос спектров Яе Х11(ю), 1т Х11(ю) на две отдельные линии, как и в случае, отдельных составляющих кластера в магнитном поле, наблюдавшееся ранее в работах [7], [8], [14], [15].

Зависимости от магнитного поля спектров Яе Х12 (ю), 1т Х12 (ю) недиагонального элемента матрицы (11) носят аналогичный характер.

Рисунок 5. Зависимость спектра реальной части поляризуемости а^1-1 (ю) кластера от индукции внешнего магнитного поля В. Сплошная кривая -спектр без поля, пунктирная - В=5 Тл, штрих-пунктирная - В=10 Тл. Радиусы частиц кластера Я1 = 5, Я2 = 8 нм, Я=20 нм, у = 5 •1011с-1.

Рисунок 6. Зависимость спектра мнимой части поляризуемости а^ (ю) кластера от индукции внешнего магнитного поля В. Сплошная кривая -спектр без поля, пунктирная - В=5 Тл, штрих-пунктирная - В=10 Тл. Радиусы частиц кластера Я1 = 5, Я2 = 8 нм, Я=20 нм, у= 5 • 1011с-1.

Рисунок 7. Спектры реальной части Яеа^'Чю) тензора поляризуемости кластера в магнитном поле индукции В=10 Тл (сплошная кривая) и нулевом поле (штриховая кривая).

Рисунок 8. Спектры реальной части Кеа<^1) (ю) тензора поляризуемости кластера в магнитном поле индукции В=10 Тл (сплошная кривая) и нулевом поле (штриховая кривая).

При отклонении оси кластера от направления вектора В индукции магнитного поля (ось г декартовой системы координат) на угол 45°, спектры реальных частей Яеа^Чю), Яеа^Чю) диагональных компонент тензора аеВ (ю) существенным образом трансформируются. На рисунках 7 и 8 показаны частотные зависимости Кеа^'Чю), Яеа^Чю) в нулевом магнитном поле и в поле индукции В=10 Тл для такой - не соосной ориентации системы.

Зависимость коэффициента диссипации кп от направления вектора напряженности электрического поля Е и индукции магнитного поля В.

Рисунок 9. Частотная зависимость коэффициента кЕ диссипации энергии кластера в условиях взаимной ориентации векторов системы, показанной на рис. 9а (в1 = п/4,юр = 1015с-1, у = 5•1011с-1, ф1 = 0).

На рис. 9 представлена частотная зависимость коэффициента к0 диссипации энергии кластера в условиях взаимной ориентации векторов напряженности электрического поля Е, индукции внешнего магнитного поля В и осевого вектора И кластера, показанных на рис. 9а. Рассмотрен случай, когда вектор Е направлен под углом п /4 относительно вектора магнитной индукции В и вектора И. Наблюдается четыре плазмонных резонанса различной величины. Крайние по частоте пики немагниточувствительны. В магнитном поле индукции В = 10 Тл происходит расщепление каждого из двух центральных пиков на 2 ком-

Рисунок 10. Частотная зависимость коэффициента кс диссипации кластера при параллельной ориентации векторов системы Е || В || Я.

ю.

= 1015с-1,7 = 5 •1011с-1, 01 = 0, ф = 0

Рисунок 9а. Взаимная ориентация векторов напряженности электрического поля Е, индукции внешнего магнитного поля В и осевого вектора И кластера. ( в1 =п /4. Вектор В коллинеарен вектору И)

Рисунок 10а. Параллельная ориентация векторов напряженности электрического поля Е и индукции внешнего магнитного поля В,

д1 = о.

Рисунок 11. Расщепление спектральных линий поглощения кв (ю) в условиях ортогональности векторов Е ± Я. юр = 1015с-1, у = 5 •1011е-1, в1 =п /2,ф1 = 0

поненты. Такая ситуация наблюдается не только при в1 =п /4, но и при всех углах 0 <в1 <п /2.

В случае когда все три вектора Е, В и Я кол-линеарны, структура спектра поглощения кв (ю) существенно упрощается. Этот случай отображен на рис. 10, из которого видно, что в спектре теперь присутствуют лишь две линии, причем обе - немагниточувствительные. При скрещенных полях, то есть когда Е ± В, а вектор В индукции магнитного поля при этом направлен вдоль оси кластера (рис. 11, 11а), в спектре кв (ю) вновь присутствуют лишь две ли-

Рисунок 11а. Взаимная ортогональная ориентация векторов напряженности электрического поля Е и индукции внешнего магнитного поля В. в1 =п /2

нии, причем обе испытывают расщепление при включении внешнего магнитного поля.

Таким образом, как видно из рис. 10 и 11, при параллельной ориентации векторов Е, В и Я из спектра поглощения кв (ю) исчезают две средние резонансные линии, а остаются лишь те, которые не зависят от магнитного поля. Если же вектор Е перпендикулярен векторам В и Я , то из спектра поглощения кв (ю) пропадают две крайние резонансные линии, а амплитуды оставшихся линий зависят от магнитного поля.

12.12.2013

Работа поддержана Минобрнауки РФ (Госзадание Министерства. Проект № 1.3.11)

Список литературы:

1. Климов В. В. Наноплазмоника. М.: Физматлит. 2009. - 480 с.

2. Кучеренко М.Г. Динамическая поляризуемость наношара в случае вырожденного электронного газа и ее роль в плазмон-ном механизме передачи энергии // Вестник ОГУ. 2012. №1. С. 141-149.

3. Born M., Wolf E. Principles of Optics. Electromagnetic theory of propagation, interference and diffraction of light. Forth edition. Pergamon Press. Oxford-London-Edinburgh-New York-Raris-Frankfurt. 1968.

4. Mie G. // Ann. der Physik. 1908. -V. 25. -P. 377-445.

5. Кучеренко М.Г. Межмолекулярный безызлучательный перенос энергии вблизи шаровой нанооболочки с вырожденным электронным газом // Всеросс. Конфер. «Фотоника органических и гибридных наноструктур».- Черноголовка: ИПХФ РАН.- 2011.- С.89.

6. Кучеренко М.Г. Влияние шаровых наноразмерных металлокомпозитов на скорость безызлучательной передачи энергии между молекулами // Матер. Всеросс. научно-метод. конфер. «Университетский комплекс как регион. центр образования, науки и культуры». Сек. 8. Вопросы фундам. и прикл. физики. Оренбург: ОГУ, 2012. - С. 926-933.

7. Kucherenko M.G., Pen’kov S.A. Magnetic field effect on intermolecular radiationless energy transfer near metallic nanoparticle // Abstract. 3-rd A.N. Terenin Internat. Symp. «MOLECULAR PHOTONICS» 2012. St. Petersburg. - P. 64.

8. Кучеренко М.Г., Пеньков С.А. Влияние внешнего магнитного поля на скорость безызлучательного донор-акцепторного переноса энергии вблизи диамагнитной металлической наночастицы // Матер. Всеросс. научно-метод. конфер. «Университетский комплекс как региональный центр образования, науки и культуры». Секция 8. Вопросы фундам. и приклад. физики. - С.934-942. Оренбургский гос. ун-т. - Оренбург: оГу, 2012. - 2927 с.

9. Климов В.В., Гузатов Д.В. Оптические свойства атома в присутствии кластера из двух наносфер // Квантовая электроника. 2007. -Т. 37. - №3. -С. 209-230.

10. Rechberger W., Hohenau A., Leitner A., Krenn J.R., Lamprecht B., Aussenegg F.R. Optical properties of two interacting gold nanoparticles // Optics Commun. 2003-V. 220. -P. 137-141.

11. Foteinopoulou S., Vigneron J. P., Vandenbem C. Optical near-field excitations on plasmonic nanoparticle-based structures. 2007. Optics Express. -Vol. 15. -No. 7. P. 4253-4267.

12. Polemi A., Shuford K. L. Distance dependent quenching effect in nanoparticle dimers // J. Chem. Phys. 2012. -V.136. -P. 184703.

13. Кучеренко М.Г. Тензорное представление динамической поляризуемости двухчастичного нанокластера в приближении точечных диполей // Матер. Всеросс. научно-метод. конфер. «Университетский комплекс как регион. центр образования, науки и культуры». Вопросы фундам. и прикл. физики. Оренбург: ОГУ, 2014.

14. Кучеренко М.Г., Пеньков С.А., Налбандян В.М., Большаков Д.С. Влияние магнитного поля на межмолекулярный безызлучательный перенос энергии вблизи сфероидальной металлической наночастицы // Матер. Всеросс. научно-метод. конфер. «Университетский комплекс как региональный центр образования, науки и культуры». Секция 8. Вопросы фундам. и прикл. физики. Оренбургский гос. ун-т. - Оренбург: 2013. - 3335 с.

15. Большаков Д. С., Пеньков С. А., Кучеренко М. Г. Влияние магнитного поля на безызлучательный перенос энергии вблизи проводящего наноразмерного эллипсоида // Матер. IV Междунар. научно-практ. конфер. Сборник научных трудов. - Краснодар, 2012. -33 т. - С. 58. - ISBN 978-5-905897-17-7.

16. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Электродинамика сплошных сред. Т.8. М.: Физматлит. 2010. - 656 с.

17. Гинзбург В.Л., Рухадзе А.А. Волны в магнитоактивной плазме. М.: Наука. 1975. -256 с.

18. Налбандян В.М., Кучеренко М.Г. Спектр полупроводникового двухчастичного нанокластера в магнитном поле // Тезисы докладов 15-й всероссийской молодежной конференции. - Санкт- Петербург, 2013. - С. 56.

19. Кучеренко М.Г., Налбандян В.М. Спектр электрической поляризуемости двухчастичного металлического нанокластера во внешнем магнитном поле // Матер. Всеросс. научно-метод. конфер. «Университетский комплекс как регион. центр образования, науки и культуры». Вопросы фундам. и прикл. физики. Оренбург: ОГУ, 2014.

Сведения об авторах Кучеренко Михаил Геннадьевич, директор Центра лазерной и информационной биофизики Оренбургского государственного университета, заведующий кафедрой радиофизики и электроники, доктор физико-математических наук, профессор Налбандян Виктор Меружанович, аспирант кафедры радиофизики и электроники Оренбургского государственного университета,

460018, г. Оренбург, пр-т Победы, 13, ауд. 14350, тел. (3532) 372457, е-mail: rphys@mail.osu.ru; nalbandl@yandex.ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.