Плазмонне поглинання наночастинок срiбла на поверхнi LiNbO3

Автор(и)

  • I. M. Bolesta Ivan Franko National University of Lviv, Faculty of Electronics and Computer Technologies, Chair of Radiophysics and Computer Technologies
  • M. M. Vakiv Scientific Production Enterprise “Karat”
  • V. G. Haiduchok Scientific Production Enterprise “Karat”
  • I. I. Kolych Ivan Franko National University of Lviv, Faculty of Electronics and Computer Technologies, Chair of Radiophysics and Computer Technologies
  • A. A. Kushnir Ivan Franko National University of Lviv, Faculty of Electronics and Computer Technologies, Chair of Radiophysics and Computer Technologies
  • I. M. Rovetskyy Ivan Franko National University of Lviv, Faculty of Electronics and Computer Technologies, Chair of Radiophysics and Computer Technologies
  • Yu. M. Furgala Ivan Franko National University of Lviv, Faculty of Electronics and Computer Technologies, Chair of Radiophysics and Computer Technologies

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe62.01.0039

Ключові слова:

поверхневий плазмонний резонанс, АСМ-морфологiя, наночастинки срiбла, спектри поглинання

Анотація

Дослiджено морфологiю та оптичнi спектри наночастинок срiбла, напилених на пiдкладки нiобату лiтiю. Встановлено, що в областi масових товщин (вiд 0,5 до 3 нм) на поверхнi LiNbO3 плiвки срiбла формують наночастинки у формi сплюснутих сфероїдiв (дискiв) з радiусом ∼7 нм i висотою ∼1,2 нм. У спектрах поглинання спостерiгається смуга з максимумом в областi 520–640 нм, яка пов’язується зi збудженням плазмонної моди наносфероїда. Встановлено, що максимум смуги плазмонного резонансу залежить вiд знака заряду поверхнi нiобату лiтiю та дорiвнюють 564 нм для позитивно та 587 нм для негативно заряджених поверхонь. Запропоновано механiзм залежностi положення максимуму ППР вiд знака заряду поверхнi.

Посилання

Sh. Zou, G.C. Schatz. Silver nanoparticle array structures that produce giant enhancements in electromagnetic fields. Chem. Phys. Lett. 403, 62 (2005).

https://doi.org/10.1016/j.cplett.2004.12.107

I. Bolesta. Surface plasmon-polaritons. Elektron. Inform. Tekhnol. 2, 3 (2012).

R.M. Navarro Yerga, M.C. Alvarez Galv’an, F. del Val-´le, J.A. Villoria de la Mano, J.L.G. Fierro. Water splitting on semiconductor catalysts under visible-light irradiation. Chem. Sus. Chem. 2, 471 (2009).

https://doi.org/10.1002/cssc.200900018

M. Hu, J. Chen, Z.Y. Li, L. Au, G.V. Hartland, X. Li, M. Marquez, Y. Xia. Gold nanostructures: engineering their plasmonic properties for biomedical applications. Chem. Soc. Rev. 35, 1084 (2006).

https://doi.org/10.1039/b517615h

M.A. Garcia. Surface Plasmons in Biomedicine Recent Developments in Bio-Nanocomposites for Biomedical Applications (Nova Science, 2011).

M.A. Garcia. Surface plasmons in metallic nanoparticles: fundamentals and applications. J. Phys. D 44, 283001 (2011).

https://doi.org/10.1088/0022-3727/44/28/283001

S.V. Karpov, V.S. Gerasimov, I.L. Isaev, V.A. Markel. Local anisotropy and giant enhancement of local electromagnetic fields in fractal aggregates of metal nanoparticles. Phys. Rev. B 72, 205425 (2005).

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.72.205425

I. Bolesta, O. Kushnir, B. Kulyk, V. Gavrylyukh. Fractal structure of ultra-thin silver films. Visn. Lviv. Univ. Ser. Fiz. 47, 130 (2012).

L.B. Katsnelson, Sh.A. Furman. Method for measuring the thickness of thin films during their fabrication. Author's certificate 216961 USSR (published April 26, 1968) (in Russian).

L. Shafarenko, M. Petrou, J. Kittler. Automatic watershed segmentation of randomly textured color images. IEEE Trans. Image Process. 6, 1530 (1997) .

https://doi.org/10.1109/83.641413

M. Cesaria, A.P. Caricato, M. Martino. Realistic absorption coefficient of ultrathin films. J. Opt. 14, 105701 (2012).

https://doi.org/10.1088/2040-8978/14/10/105701

I.M. Bolesta, A.V. Borodchuk, A.A. Kushnir, I.I. Kolych, I.I. Syworotka. Morphology and absorption spectra of ultra-thin films of silver. J. Phys. Stud. 15, 4703 (2011).

M. Born, E. Wolf. Principles of Optics (Cambridge Univ. Press, 2000).

I.M. Bolesta, O.O. Kushnir. AFM microscopy and optical studies for the shape of particles in ultrathin silver films. Ukr. J. Phys. Opt. 13, 165 (2012).

V.V. Klimov. Nanoplasmonics (Fizmatlit, 2010) (in Russian).

S.A. Maier. Plasmonics: Fundamentals and Applications (Springer, 2007).

N. Metropolis, S. Ulam. The Monte Carlo method. J. Am. Stat. Assoc. 44, 335 (1949).

https://doi.org/10.1080/01621459.1949.10483310

G. Mie. Beitr¨age zur Optik tr¨uber Medien, speziell kolloidaler Metall¨osungen. Ann. Phys. 330, 377 (1908).

https://doi.org/10.1002/andp.19083300302

Завантаження

Опубліковано

2018-12-23

Номер

Розділ

Наносистеми

Статті цього автора (цих авторів), які найбільше читають