CC BY
3ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ FUNDAMENTAL RESEARCHES
УДК [535.14+535.37]: 004.7 DOI:10.24151/1561-5405-2020-25-2-103-113
Возможное увеличение скорости модуляции светодиодов в беспроводных оптических сетях передачи данных с помощью металлических наночастиц с диэлектрической оболочкой
Д.В. Гузатов1, С.В. Гапоненко2, О.И. Тевель1
'Гродненский государственный университет им. Я. Купалы, г. Гродно, Беларусь
2Институт физики им. Б.И. Степанова НАН Беларуси, г. Минск, Беларусь
guzatov@mail.ru
В настоящее время плазмонные эффекты в металлических наночастицах используются, в частности, для повышения эффективности светодиодов. Одним из новых направлений может стать применение плазмонных свойств наночастиц для улучшения характеристик беспроводных оптических сетей, в которых данные передаются с помощью светодиодов (сети Li-Fi). В работе рассмотрены вопросы применения металлических наноча-стиц с диэлектрической оболочкой для увеличения скорости модуляции светодиодов и, как следствие, увеличения скорости передачи данных в беспроводных оптических сетях, обусловленной возрастанием скорости переходов в нанокристалле при его расположении вблизи поверхности на-ночастицы. Исследованы зависимости скоростей излучательных и безыз-лучательных переходов в нанокристалле от длины волны испускания при разных диаметрах металлических ядер и толщинах оболочек. Показано, что, задавая оптимальную конфигурацию наночастицы с оболочкой, можно создавать условия, при которых увеличение скорости излучательных переходов на длине волны испускания нанокристалла будет значительно превышать увеличение скорости безызлучательных переходов. Это позволит увеличить скорость модуляции светодиодов без потери их энергетической эффективности как источников освещения. Полученные результаты могут быть полезны при исследовании флуоресценции молекул и нанокри-сталлов вблизи наночастиц, а также для улучшения характеристик оптических сетей передачи данных Li-Fi.
© Д.В. Гузатов, С.В. Гапоненко, О.И. Тевель, 2020
Ключевые слова: металлическая наночастица с диэлектрической оболочкой; излу-чательный и безызлучательный переходы; увеличение скорости модуляции свето-диода; сеть передачи данных с использованием светодиодного освещения
Благодарности: работа выполнена при финансовой поддержке Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований (грант Ф19МС-004).
Для цитирования: Гузатов Д.В., Гапоненко С.В., Тевель О.И. Возможное увеличение скорости модуляции светодиодов в беспроводных оптических сетях передачи данных с помощью металлических наночастиц с диэлектрической оболочкой // Изв. вузов. Электроника. 2020. Т. 25. № 2. С. 103-113. DOI: 10.24151/1561-54052020-25-2-103-113
Possible Enhancement of Modulation Rate for Light Emitting Diodes in Wireless Optical Data Transfer Networks by Means of Metal Nanoparticles with a Dielectric Shell
D.V. Guzatov1, S. V. Gaponenko2, O.I. Tevel1
1Yanka Kupala State University of Grodno, Belarus
2B.I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences
of Belarus, Minsk
guzatov@mail.ru
Abstract: Currently, the plasmonic effects in metal nanoparticles are used, for example, to improve the characteristics of light-emitting diodes (LEDs). One of the new directions may be the use of plasmonic properties of nanoparticles to improve the characteristics of wireless optical networks, in which LEDs are used for the data transfer (Li-Fi networks). The use of the metal nanoparticles with dielectric shells to accelerate modulation of LEDs and as a result to increase the data transfer rate in the wireless optical networks due to an increase in the transition rates in a nanocrystal, located near the nanoparticle surface, has been considered. The dependences of radiative and nonradiative transition rates in a nanocrystal on the emission wavelength have been studied for various diameters of the metal core and shell thicknesses. It has been shown that by setting the optimal configuration of a nanoparticle with shell it is possible to create conditions, under which the increase in the radiative transition rates at the emis -sion wavelength of a nanocrystal will significantly exceed the increase in the nonradiative transition rates, which allows one to accelerate the modulation of LEDs without losing their energy efficiency as the light sources. The results obtained in this work can be used both for studying the fluorescence of molecules and nanocrystals near the nanoparticles and to improve the performance of Li-Fi optical data networks.
Keywords: metal nanoparticle with dielectric shell; radiative and nonradiative transfers; LED's modulation acceleration; Li-Fi data transfer network
Acknowledgement. the work has been supported by the Belarusian Republican Foundation for Fundamental Research (grant F19MS-004).
For citation. Guzatov D.V., Gaponenko S.V., Tevel O.I. Possible enhancement of modulation rate for light emitting diodes in wireless optical data transfer networks by means of metal nanoparticles with a dielectric shell. Proc. Univ. Electronics, 2020, vol. 25, no. 2, pp. 103-113. DOI. 10.24151/1561-5405-2020-25-2-103-113
Введение. Плазмонные свойства металлических наночастиц, т.е. увеличение локальных электрических полей на плазмонных частотах и связанные с этим эффекты, могут использоваться, например, для повышения эффективности светодиодных систем (светодиодов) [1-6], для улучшения характеристик беспроводных оптических сетей, в которых светодиоды применяются для передачи данных (сети Li-Fi) [7]. Такие сети могут быть реализованы с помощью светодиодов, излучающих свет на различных длинах волн видимого диапазона, а также светодиодов белого света.
Плазмонные эффекты приводят к ускорению модуляции светодиодов, которая заключается в возрастании скорости переходов в нанокристалле вблизи наночастицы металла, что ведет к увеличению скорости передачи данных в сети. При этом важным является определение таких условий, при которых скорость переходов возрастает преимущественно за счет повышения интенсивности излучения, что позволяет не потерять энергетическую эффективность светодиода как источника освещения. Этого можно достичь, например, если расположить светодиодную систему, состоящую из нано-кристалла (квантовой точки) и серебряной наносферы, в полимере [8, 9]. В такой системе усиление радиационной скорости происходит за счет нескольких факторов. В частности, наличие диэлектрической среды (полимера) существенно влияет на спектр излучательных переходов, смещая максимум спектра в область больших длин волн. В то же время спектральные пики нерадиационных переходов локализованы в более коротковолновой области. Другими факторами являются значение диаметра наносферы, при возрастании которого максимум спектра радиационной скорости дополнительно смещается в область больших длин волн, а также расстояние от нанокристалла до нано-частицы, при увеличении которого скорость нерадиационных переходов ослабевает. В результате могут быть созданы условия, при которых на типичной длине волны свето-диодов синего света, равной 450 нм, возникает значительное увеличение скорости излу-чательных переходов по сравнению с увеличением скорости безызлучательных переходов. Это приводит к тому, что на данной длине волны возможно увеличение скорости модуляции светодиодов без потери их энергетической эффективности.
Цель настоящей работы - исследование излучательных и безызлучательных скоростей переходов в квантовом дипольном излучателе (нанокристалле), расположенном вблизи металлической наночастицы с диэлектрической оболочкой, для возможного увеличения скорости модуляции светодиодов в беспроводных оптических линиях коммуникации. Отметим, что рассматриваемая светодиодная система является альтернативой системе, исследованной в [8, 9]. С технологической точки зрения она проще (в отличие от наночастицы и нанокристалла в диэлектрике), поскольку, если нанокристалл адсорбирован поверхностью диэлектрика, его положение до металлического ядра определяется толщиной оболочки. В то же время реализация оптимального расстояния от нанокристалла до металла при достаточно плотной окружающей среде - сложная задача.
Расчет. Фактор плазмонного увеличения скорости модуляции светодиодов Fma можно рассчитать как отношение суммы вероятностей излучательных и безызлучательных
переходов в нанокристалле, расположенном вблизи наночастицы с оболочкой, к соответствующей сумме вероятностей в нанокристалле при отсутствии наночастицы [8]:
Г^ У r + У nr + У int 1 . ^v I У r nr
FMA = -+-=1+ Qo(--1) , (1)
Yo + Yn \ Yo /
где Yr и ynr - радиационная и нерадиационная скорости переходов в нанокристалле вблизи наночастицы соответственно; -int - скорость, учитывающая внутренние потери в нанокристалле (предполагается, что она не зависит от наличия наночастицы); y0 - скорость из-лучательных переходов в нанокристалле при отсутствии наночастицы; Qo - собственный квантовый выход нанокристалла, который связан с -int соотношением
00=-+--.
Yo+Y гы
При удалении нанокристалла от наночастицы -r ^ -o, -nr ^ 0, т.е. Fma ^ 1. Для металлических сфер скорости переходов могут быть найдены с помощью общих выражений, корректно учитывающих размер наночастицы (теория Ми) [6, 10]. Для рассматриваемых металлических сфер с диэлектрической оболочкой эти выражения должны быть преобразованы способом, описанным в работе [11]. Кроме того, выражения для скоростей переходов в дипольном излучателе вблизи сферической частицы с оболочкой могут быть получены из общих выражений для сферы с заданным числом оболочек [12].
Как следует из (1), скорость модуляции возрастает (Fma > 1), когда сумма относительных скоростей -r/-o и -nr/-o больше единицы. Поэтому далее основное внимание уделено модификации относительных скоростей -r/-o и -nr/-o переходов и нахождению условий, при которых возникает ускорение модуляции и энергетическая эффективность не теряется (-r > -nr).
Результаты и их обсуждение. Рассмотрим металлические сферические наночастицы, изготовленные из серебра (Ag) и золота (Au), на которые нанесены концентрические оболочки из диоксида кремния (SiO2) или диоксида титана (ТЮ2). Данные по зависимости диэлектрической проницаемости металлов от длины волны взяты из работы [13] и затем интерполированы для обеспечения гладкости зависимостей. Значения диэлектрической проницаемости SiO2 и TiO2 взяты из справочника [14] и тоже интерполированы как функция длины волны. TiO2 является анизотропным веществом, поэтому в расчетах используются усредненные значения диэлектрической проницаемости. Это соответствует экспериментальным условиям, когда одновременно присутствует большое число наночастиц. Для SiO2 использовали данные, соответствующие его изотропной модификации (стекло). Излучатель и наночастица расположены в воздушной среде, при этом для определенности нанокристалл находится непосредственно вблизи поверхности оболочки. Дипольный момент перехода в нанокристалле ориентирован перпендикулярно к поверхности наночастицы, так как в этом случае можно ожидать усиления взаимодействия.
На рис. 1 показаны относительные радиационные и нерадиационные скорости переходов в нанокристалле, расположенном вблизи наночастицы с ядром из серебра и оболочкой из диоксида кремния (частица Ag/SiO2), как функция длины волны испускания X. Как следует из рис.1,а, если толщина SiO2-оболочки зафиксирована (2o нм), то увеличение диаметра ядра из серебра приводит к перестройке спектра -r/-o: сначала значение максимума радиационной скорости увеличивается, затем уменьшается, а положение максимума смещается в более длинноволновую область, если диаметр ядра достаточно велик. При
этом пик, соответствующий максимуму, уширяется. Это коррелирует с поведением спектра экстинкции серебряной наносферы [1, 9]. В последнем случае при увеличении диаметра наночастицы аналогичное изменение спектра обусловлено увеличением вклада от рассеяния. Следовательно, длинноволновое смещение спектров скоростей переходов для частиц большого размера также обусловлено вкладом от рассеяния. В расчетах важно корректно определять этот вклад, что может быть сделано с помощью теории Ми.
Рис.1. Зависимости относительных скоростей переходов уУу0 (а,в) и ynr/y0 (б,г) от длины волны испускания X для нанокристалла вблизи частицы Ag/SiO2 при толщине оболочки 20 нм и диаметре ядра 25; 40; 60; 80; 90 нм (кривые 1-5 соответственно), при диаметре ядра 80 нм и толщине
оболочки 10; 15; 20; 25; 30 нм (кривые 6-10 соответственно) Fig.1. Dependencies of relative transition rates jJj0 (a,c) and j„Jj0 (b,d) on the emission wavelength X for a nanocrystal placed near a Ag/SiO2 particle: in the case of a shell thickness 20 nm and core diameters 25; 40; 60; 80; 90 nm (curve 1-5 respectively); in the case of a core diameter 80 nm and a shell thicknesses 10; 15; 20; 25; 30 nm (curve 6-10 respectively)
Модификация спектра упг/уо при увеличении диаметра ядра похожа на изменение спектра уг/уо. Как видно из рис.1,б, длинноволновый пик нерадиационной скорости, расположенный в области X > 380 нм, при увеличении диаметра смещается в сторону больших длин волн и уменьшается. Однако в отличие от спектра уг/у0 (см. рис.1,а) изменение пика упг/уо происходит быстрее, и при использовании металла с диаметром ядра 80 нм он почти исчезает (см. рис.1,б, кривая 4). Сравнивая рис.1,а и рис.1,б, можно сделать следующий вывод. Пики спектра относительной нерадиационной скорости расположены в области X < 450 нм, в то время как спектр радиационной скорости может иметь вытянутую длинно-
волновую составляющую. Важно, что для наночастицы из серебра с диаметром ядра 80 нм и толщиной SiO2-оболочки 20 нм на длине волны X = 450 нм имеем yr/y0 ~ 33 и jnr/jo ~ 3, т.е. возникают условия, при которых скорость распада возрастает преимущественно за счет излучательных переходов. Данный результат аналогичен результату, полученному в работе [8], где для светоизлучающей системы из серебряной наносферы диаметром 50 нм и нанокристалла, расположенных в полимере (показатель преломления 1,5), на длине волны 450 нм найдено jr/j0 ~ 26 и jnr/ja ~ 4. Поэтому использование наночастиц с оболочкой является новым подходом при разработке способов, позволяющих ускорять модуляцию светодиодов в сетях Li-Fi без потери энергетической эффективности светодиодов как источников света. Также необходимо учитывать квантовый выход нанокристалла, так как малое значение Q0 может сильно понизить фактор Fma (1).
Из рис.1,а,б следует, что радиационная скорость превышает нерадиационную и на длинах волн более 450 нм. В частности, на длине волны зеленого света (X = 540 нм) для наночастицы с диаметром ядра 90 нм и толщиной оболочки 20 нм имеем уУу0 ~ 16 и ynr/y0 ~ 1. Однако оптимальным размером ядра будет 120 нм. В этом случае при толщине оболочки 20 нм на длине волны 540 нм получаем уУу0 ~ 19 и jnr/ja ~ 1. Таким образом, использование серебряных наносфер с SiO2-оболочкой позволяет получить существенное превышение уУу0 над jnr/j0 в широком спектральном диапазоне.
Светодиоды синего света (X = 450 нм) применяются для создания светодиодов белого света. Для этого используется конвертер (нанокристалл), с помощью которого синий свет преобразуется в зеленый и красный. В результате смешивания трех основных цветов возникает белый свет. В работе [9] показано, что интенсивность фотолюминесценции конвертера вблизи серебряной наносферы в полимере возрастает на длинах волн зеленого и красного света. Следовательно, повышается эффективность светодиодов белого света как источников освещения. Данный эффект может использоваться для улучшения характеристик сетей Li-Fi, разрабатываемых на основе светодиодов белого света. Интенсивность фотолюминесценции исследуемых в работе дипольных излучателей, помещенных рядом с наночастицами со структурой ядро - оболочка, возрастает на различных длинах волн видимого диапазона. Поэтому такие наночастицы тоже могут применяться для повышения эффективности светодиодов. Детальное исследование фотолюминесценции нанокристаллов, расположенных вблизи наночастиц с оболочкой, выходит за рамки настоящей работы и будет представлено в отдельной публикации.
На рис.1,в,г показаны спектры относительных скоростей переходов при диаметре ядра 80 нм и разной толщине оболочек. Как следует из рис.1,в, увеличение толщины оболочки приводит к тому, что максимум спектра yr/y0 смещается в область больших длин волн, а значение максимума и спектр уменьшаются. Похожий характер имеет и спектр jnr/j0 (рис.1,г). Для обоих спектров это обусловлено тем, что, во-первых, при увеличении толщины оболочки возрастает рассеяние, во-вторых, удаление излучателя от металла приводит к уменьшению влияния плазмонных эффектов, следовательно, и к уменьшению yr/y0 и ynr/y0. Согласно рис.1,в,г для создания на длине волны X = 450 нм условия превышения увеличения скорости излучательных переходов по сравнению с увеличением скорости безызлучательных переходов могут использоваться наночастицы с толщиной оболочки не только 20 нм. Лучшие результаты можно получить для толщины 15 нм, когда jr/j0 ~ 38 и jnr/ja ~ 4. Таким образом, выбор оптимальной толщины диэлектрика определяется диаметром металла.
На рис.2 представлены относительные скорости переходов в нанокристалле, расположенном вблизи частицы Ag/TiO2, как функции длины волны испускания X. Сравнение рис.2,а с рис.1,а и рис.2,б с рис.1,б показало, что тенденции, выявленные в случае серебряной наносферы с SiO2-оболочкой фиксированной толщины, справедливы и для из TiO2-оболочки. При этом, поскольку TiO2 имеет большую диэлектрическую проницаемость,
Рис.2. Зависимости относительных скоростей переходов jjjo (а,в,д) и j„Jjo (б,г,е) от длины волны испускания X для нанокристалла вблизи частицы Ag/TiO2 при толщине оболочки 20 нм и диаметре ядра 40; 60; 80; 100; 120; 140 нм (кривые 1-6 соответственно), при диаметре ядра 80 нм и толщине оболочки 15; 20; 25 нм (кривые 7-9 соответственно), при диаметре ядра 120 нм и толщине оболочки 15; 20; 25 нм
(кривые 10-12 соответственно) Fig.2. Dependencies of relative transition rates jJj0 (a,c,e) and j„Jj0 (b,df) on the emission wavelength X for a nanocrystal placed near a Ag/TiO2 particle: in the case of a shell thickness 20 nm and core diameters 40; 60; 80; 100; 120; 140 nm (curve 1-6 respectively); in the case of a core diameter 80 nm and a shell thicknesses 15; 20; 25 nm (curve 7-9 respectively); in the case of a core diameter 120 nm and a shell thicknesses 15; 20; 25 nm
(curve 10-12 respectively)
чем диоксид кремния, положения максимумов спектров сдвинуты в сторону больших длин волн. В частности, из рис.2,6 видно, что пики спектра упг/у0 расположены в области X < 620 нм (в случае наночастицы с SiO2-оболочкой они расположены в области X < 450 нм). Отметим, что для частиц Ag/TiO2 на длине волны X = 450 нм не возникают условия для существенного превышения увеличения скорости излучательных переходов по сравнению с увеличением скорости безызлучательных переходов. Тем не менее такие условия можно создать на длинах волн желтого (X = 580 нм) и красного (X = 630 нм) света. Действительно, как следует из рис.2,в,г, для частицы Ag/TiO2 с диаметром ядра 80 нм и толщиной оболочки 20 нм на длине волны X = 580 нм имеем уГ/у0 ~ 117 и Упг/у0 ~ 27. При диаметре ядра 120 нм и толщине оболочки 20 нм на длине волны X = 630 нм получаем уг/у0 ~ 49 и у„/у0 ~ 4 (рис.2,д,е). Таким образом, серебряные наносферы с ТЮ2-оболочкой тоже могут использоваться для ускорения модуляции светодиодов без потери их эффективности. Согласно рис.1 и 2, если подобрать такой материальный состав и конфигурацию сферической наночастицы с оболочкой, то на заданной длине волны света можно получить условие существенного увеличения радиационной скорости переходов по сравнению с нерадиационной скоростью переходов.
Рис.3. Зависимости относительных скоростей переходов yr/y0 (а,в) и ynr/y0 (б,г) от длины волны испускания X для нанокристалла вблизи частицы Au/SiO2 при толщине оболочки 20 нм и диаметре ядра 80; 100; 120; 140; 160 нм (кривые 1—5 соответственно), при диаметре ядра 140 нм и толщине оболочки
15; 20; 25; 30; 35 нм (кривые 6-10 соответственно) Fig.3. Dependencies of relative transition rates jjj0 (a,c) and jnJj0 (b,d) on the emission wavelength X for a nanocrystal placed near a Au/SiO2 particle: in the case of a shell thickness 20 nm and core diameters 80; 100; 120; 140; 160 nm (curve 1-5 respectively); in the case of a core diameter 140 nm and a shell thicknesses 15; 20;
25; 30; 35 nm (curve 6-10 respectively)
На рис.3 показаны зависимости относительных скоростей переходов в нанокристалле, расположенном вблизи наночастицы с ядром из золота и SiO2-оболочкой, от длины волны испускания. Как следует из рис.3,а, для достаточно больших диаметров ядер и при фиксированной толщине оболочки максимум спектра yr/y 0 смещается в сторону больших длин волн. Это согласуется с результатами, полученными для частиц с ядром из серебра. В то же время спектр относительной нерадиационной скорости частицы Au/SiO2 меняется незначительно (рис.3,б). Из рисунка видно, что максимум спектра ynr/yo локализован в диапазоне длин волн порядка 525-530 нм и при изменении диаметра ядра линия спектра несколько уширяется и меняется по высоте. Если диаметр металла зафиксирован, а увеличивается толщина диэлектрика, то пик максимума спектра уУу0 смещается в длинноволновую область и уменьшается по высоте (рис.3,в). Для относительной нерадиационной скорости заметно только общее уменьшение спектра (рис.3,г). На длине волны красного света могут быть созданы условия значительного превышения увеличения радиационной скорости по сравнению с увеличением нерадиационной скорости. В частности, для частицы с диаметром ядра 140 нм и толщиной оболочки 20 нм на длине волны X = 630 нм имеем yr/y0 ~ 20 и ynr/y0 ~ 4. Таким образом, частицы с ядром из золота и SiO2-оболочкой тоже могут быть использованы для ускорения модуляции светодиодов без потери их энергетической эффективности. Исследования, проведенные для излучателя вблизи частиц Au/TiO2, не выявили условий превышения yr/y0 над ynr/y0 в диапазоне длин волн 450-630 нм, поэтому в настоящей работе данные исследования не представлены.
Заключение. Исследования спектральных зависимостей скоростей радиационных и нерадиационных переходов в нанокристалле от длины волны испускания при разных диаметрах металлических ядер частиц и толщинах оболочек показали следующее. На различных длинах волн видимого диапазона могут быть созданы условия, при которых увеличение скорости радиационных переходов может значительно превышать увеличение скорости нерадиационных переходов. Это позволяет использовать наночастицы со структурой ядро - оболочка для увеличения скорости модуляции светодиодов без потери их энергетической эффективности как источников освещения.
Полученные результаты могут быть полезны при планировании экспериментальных исследований в области флуоресценции молекул и нанокристаллов вблизи наноча-стиц, а также для интерпретации результатов экспериментов в данной области и улучшения характеристик беспроводных оптических сетей передачи данных на основе светодиодного освещения.
Литература
1. Gaponenko S.V., Demir H.V. Applied nanophotonics. Cambridge: Cambridge University Press, 2018. 434 p.
2. Enhanced optical output power of green light-emitting diodes by surface plasmon of gold nanoparticles / C.-Y. Cho, S.-J. Lee, J.-H. Song et al // Applied Physics Letters. 2011. Vol. 98. No. 5. P. 051106-1-051106-3.
3. Kumar A., Srivastava R., Mehta D.S., Kamalasanan M.N. Surface plasmon enhanced blue organic light emitting diode with nearly 100 % fluorescence efficiency // Organic Electronics. 2012. Vol. 13. No. 9. P. 1750-1755.
4. Localized surface plasmon-enhanced near-ultraviolet emission from InGaN/GaN light-emitting diodes using silver and platinum nanoparticles / S.-H. Hong, C.-Y. Cho, S.-J. Lee et al. //Optics Express. 2013. Vol. 21. No. 3. P. 3138-3144.
5. Surface plasmon-enhanced quantum dot light-emitting diodes by incorporating gold nanoparticles / J. Pan, J. Cheng, D. Zhao et al. // Optics Express. 2006. Vol. 24. No. 2. P. A33-A43.
6. Plasmonic enhancement of molecular fluorescence near silver nanoparticles: theory, modeling, and experiment / D.V. Guzatov, S.V. Vaschenko, V.V. Stankevich et al. // The Journal of Physical Chemistry C. 2012. Vol. 116. No. 19. P. 10723-10733.
7. Dimitrov S., Haas H. Principles of LED light communications: towards networked Li-Fi. Cambridge: Cambridge University Press, 2015. 208 p.
8. Гузатов Д.В., Гапоненко С.В. Использование плазмонного усиления люминесценции для улучшения характеристик светодиодных систем // Докл. Национальной академии наук Беларуси. 2016. Т. 60. № 6. С. 37-42.
9. Guzatov D.V., Gaponenko S.V., Demir H.V. Possible plasmonic acceleration of LED modulation for Li-Fi applications // Plasmonics. 2018. Vol. 13. No. 6. P. 2133-2140.
10. Klimov V.V., Letokhov KS. Electric and magnetic dipole transitions of an atom in the presence of spherical dielectric interface // Laser Physics. 2005. Vol. 15. No. 1. P. 61-73.
11. Gaponenko S.K, Adam P.-M., Guzatov D.V., Muravitskaya A.O. Possible nanoantenna control of chlorophyll dynamics for bioinspired photovoltaics // Scientific Reports. 2019. Vol. 9. No. 1. P. 7138-1-7138-14.
12. Moroz A. A recursive transfer-matrix solution for a dipole radiating inside and outside a stratified sphere // Annals of Physics. 2005. Vol. 315. P. 352-418.
13. Johnson P.B., Christy R.W. Optical constants of the noble metals // Physical Review B. 1972. Vol. 6. No. 12. P. 4370-4379.
14. Handbook of optical constants of solids. Vol. 1 / Ed. by E.D. Palik. N.Y.: Academic Press, 1998. 804 p.
Поступила в редакцию 14.10.2019 г.; после доработки 14.10.2019 г.; принята к публикации 28.01.2020 г.
Гузатов Дмитрий Викторович - кандидат физико-математических наук, доцент кафедры общей физики Гродненского государственного университета им. Я. Купалы (Беларусь, 230023, г. Гродно, ул. Ожешко, 22), guzatov@mail.ru
Гапоненко Сергей Васильевич - академик НАН Беларуси, доктор физико-математических наук, профессор, главный научный сотрудник Института физики им. Б.И. Степанова НАН Беларуси (Беларусь, 220072, г. Минск, пр-т. Независимости, 68-2), s.gaponenko@ifanbel.bas-net.by
Тевель Ольга Иосифовна - инженер кафедры общей физики Гродненского государственного университета им. Я. Купалы (Беларусь, 230023, г. Гродно, ул. Ожешко, 22), Tevel_OI@grsu.by
References
1. Gaponenko S.V., Demir H.V. Applied Nanophotonics. Cambridge: Cambridge University Press, 2018. 434 p.
2. Cho C.-Y., Lee S.-J., Song J.-H. et al. Enhanced optical output power of green light-emitting diodes by surface plasmon of gold nanoparticles. Applied Physics Letters, 2011, vol. 98, no. 5, pp. 051106-1-051106-3.
3. Kumar A., Srivastava R., Mehta D.S., Kamalasanan M.N. Surface plasmon enhanced blue organic light emitting diode with nearly 100 % fluorescence efficiency. Organic Electronics, 2012, vol. 13, no. 9, pp. 1750-1755.
4. Hong S.-H., Cho C.-Y., Lee S.-J. et al. Localized surface plasmon-enhanced near-ultraviolet emission from InGaN/GaN light-emitting diodes using silver and platinum nanoparticles. Optics Express, 2013, vol. 21, no. 3, pp. 3138-3144.
5. Pan J., Cheng J., Zhao D. et al. Surface plasmon-enhanced quantum dot light-emitting diodes by incorporating gold nanoparticles. Optics Express, 2006, vol. 24, no. 2, pp. A33-A43.
6. Guzatov D.V, Vaschenko S.V., Stankevich VV et al. Plasmonic enhancement of molecular fluorescence near silver nanoparticles: theory, modeling, and experiment. The Journal of Physical Chemistry C, 2012, vol. 116, no. 19, pp. 10723-10733.
7. Dimitrov S., Haas H. Principles of LED Light Communications: Towards Networked Li-Fi. Cambridge: Cambridge University Press, 2015. 208 p.
8. Guzatov D.V., Gaponenko S.V. Application of plasmonic luminescence enhancement for improvement of LED systems. Doklady Natsional'noi akademii nauk Belarusi = Doklady of the National Academy of Sciences of Belarus, 2016, vol. 60, no. 6, pp. 37-42. (in Russian).
9. Guzatov D.V., Gaponenko S.V., Demir H.V Possible plasmonic acceleration of LED modulation for Li-Fi applications. Plasmonics, 2018, vol. 13, no. 6, pp. 2133-2140.
10. Klimov V.V., Letokhov V.S. Electric and magnetic dipole transitions of an atom in the presence of spherical dielectric interface. Laser Physics, 2005, vol. 15, no. 1, pp. 61-73.
11. Gaponenko S.V, Adam P.-M., Guzatov D.V, Muravitskaya A.O. Possible nanoantenna control of chlorophyll dynamics for bioinspired photovoltaics. Scientific Reports, 2019, vol. 9, no. 1, pp. 7138-1-7138-14.
12. Moroz A. A recursive transfer-matrix solution for a dipole radiating inside and outside a stratified sphere. Annals of Physics, 2005, vol. 315, pp. 352-418.
13. Johnson P.B., Christy R.W. Optical constants of the noble metals. Physical Review B, 1972, vol. 6, no. 12, pp. 4370-4379.
14. Handbook of Optical Constants of Solids. Vol. 1. Ed. by E.D. Palik. N.Y., Academic Press, 1998. 804 p.
Received 14.10.2019; Revised 14.10.2019; Accepted 28.01.2020. Information about the authors:
Dmitry V. Guzatov - Cand. Sci. (Phys.-Math.), Assoc. Prof. of the General Physics Department, Yanka Kupala State University of Grodno (Belarus, 230023, Grodno, Ozheshko st., 22), guzatov@mail.ru
Sergey V. Gaponenko - Academician of NAS Belarus, Dr. Sci. (Phys.-Math.), Prof., Chiet Researcher, B.I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Science of Belarus (Belarus, 220072, Minsk, Nezavisimosti ave., 68-2), s.gaponenko@ifan-bel.bas-net.by
Olga I. Tevel - Engineer of the General Physics Department, Yanka Kupala State University of Grodno (Belarus, 230023, Grodno, Ozheshko st., 22), Tevel_OI@grsu.by
Информация для читателей журнала «Известия высших учебных заведений. Электроника»
С тематическими указателями статей за 1996 - 2019 гг., аннотациями и содержанием последних номеров на русском и английском языках можно ознакомиться на сайте:
http://ivuz-e.ru
