Енергетичні характеристики металевих нанодротів з періодично модульованою поверхнею
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe64.9.848Ключові слова:
нанодрiт, енергiя Фермi, амплiтуда модуляцiї, теорiя збуреньАнотація
З використанням теорiї збурень знайдено енергетичний спектр електронiв у металевому нанодротi з перiодично модульованою поверхнею. Для розв’язку поставленої задачi було здiйснено перехiд у систему координат, що “спрямляє” межi. Дослiджено вплив амплiтуди модуляцiї на розмiрнi осциляцiї енергiї Фермi таких систем. Показано, що збiльшення амплiтуди модуляцiї приводить до зменшення енергiї Фермi дроту. Розрахунки було проведено для дротiв Au, Cu та Al.
Посилання
P.M. Tomchuk. Oscillations of optical conductivity and emission in quantum metal conductors. Ukr. Fiz. Zh. 47, 833 (2002) (in Ukrainian).
Al. Moroz. Electron mean-free path in metal-coated nanowires. J. Opt. Soc. Am. B 28, 1130 (2011). https://doi.org/10.1364/JOSAB.28.001130
H.L. Chen, L. Gao. Anomalous electromagnetic scattering from radially anisotropic nanowires. Phys. Rev. A 86, 033825 (2012). https://doi.org/10.1103/PhysRevA.86.033825
St. H. Simpson, P. Zemanek, O.M. Marago, Ph.H. Jones, S. Hanna. Optical binding of nanowires. Nano Lett. 17, 3485 (2017). https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.7b00494
L. Zhang, Yi Zhou, X. Dai, Zh. Zhao, H. Li. Electronic transport properties of lead nanowires. Chin. Phys. B 26, 073102 (2017). https://doi.org/10.1088/1674-1056/26/7/073102
Kr. Moors, B. Soree, W. Magnus. Modeling surface roughness scattering in metallic nanowires. J. Appl. Phys 118, 124307 (2015). https://doi.org/10.1063/1.4931573
M. Michailov, D. Kashchiev. Monatomic metal nanowires: Rupture kinetics and mean lifetime. Phys. E 70, 21 (2015). https://doi.org/10.1016/j.physe.2015.02.018
P. Cui, J-H. Choi, H. Lan, J-H. Cho, Q. Niu, J. Yang, Zh. Zhang. Quantum stability and magic lengths of metal atom wires. Phys. Rev. B 93, 224102 (2016). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.93.224102
Zh. He, Zh. Zhou. Theoretically analyzed optical property of silver nanowire on a SiO2 layer. IEEE Photon. J. 10, 2856856 (2018). https://doi.org/10.1109/JPHOT.2018.2856856
A. Pucci, F. Neubrech, D. Weber, S. Hong, T. Toury, M. Lamy de la Chapelle. Surface enhanced infrared spectroscopy using gold nanoantennas. Phys. Status Solidi B 247, 2071 (2010). https://doi.org/10.1002/pssb.200983933
D.A. Zuev, S.V. Makarov, I.S. Mukhin, S.V. Starikov, I.A. Morozov, I.I. Shishkin, A.E. Krasnok, P.A. Belov. Fabrication of Hybrid Nanostructures via Nanoscale Laser-Induced Reshaping for Advanced Light Manipulation [eprint arXiv:1601.02013].
M. Fan, G.F. Andrade, A.G. Brolo. A review on the fabrication of substrates for surface enhanced Raman spectroscopy and their applications in analytical chemistry. Anal. Chim. Acta 693, 7 (2011). https://doi.org/10.1016/j.aca.2011.03.002
J. Dorfm¨uller, R. Vogelgesang, W. Khunsin, C. Rockstuhl, C. Etrich, K. Kern. Plasmonic nanowire antennas: experiment, simulation, and theory. Nano Lett. 10, 3596 (2010). https://doi.org/10.1021/nl101921y
T.H. Taminiau, F.D. Stefani, F.B. Segerink, N.F. van Hulst. Optical antennas direct single-molecule emission. Nat. Photon. 2, 234 (2008). https://doi.org/10.1038/nphoton.2008.32
E.A. Velichko, A.P. Nikolaenko. Nanocylinders from noble metal as diffusers of plane electromagnetic wave. Radiofiz. Elektron. 20, 62 (2015) (in Russian). https://doi.org/10.15407/rej2015.04.062
Y. Namba, J. Yu, J.M. Bennett, K. Yamashita. Modeling and measurements of atomic surface roughness. Appl. Opt. 39, 2705 (2000). https://doi.org/10.1364/AO.39.002705
V.P. Kurbatskyi, A.V. Korotun, V.V. Pogosov. Optical conductivity and absorption of thin metal films in the infra-red spectral range. Ukr. Fiz. Zh. 53, 569 (2008) (in Ukrainian).
V.P. Kurbatskii, A.V. Korotun, A.V. Babich, V.V. Pogosov. Fermi energy and optical conductivity of quantum metal filaments. Fiz. Tverd. Tela 51, 2371 (2009) (in Russian). https://doi.org/10.1134/S1063783409120154
A.V. Korotun, V.P. Kurbatskii, V.V. Pogosov. Dielectric function of 1D metal systems. Zh. Nano Elektron. Fiz. 8, 04070 (2016) (in Russian). https://doi.org/10.21272/jnep.8(4(2)).04070
J. Motohisa, H. Sakaki. Interface roughness scattering and electron mobility in quantum wires. Appl. Phys. Lett. 60, 1315 (1992). https://doi.org/10.1063/1.107328
H. Fu, M. Sammon, B.I. Shklovskii. Roughness scattering induced insulator-metal-insulator transition in a quantum wire. Phys. Rev. B 97, 035304 (2018). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.97.035304
V.I. Konchenkov, S.V. Kryuchkov. Electronic states in a quantum wire with the circular cross section and a periodically modulated surface. Izv. Volg. Gos. Tekh. Univ. 2, 31 (2008) (in Russian).
G.A. Korn, T.M. Korn. Mathematical Handbook for Scientists and Engineers (McGraw-Hill, 1968).
A.V. Korotun, A.A. Koval. On the influence of insulator on the Fermi energy oscillations in an elliptic metal nanowire. Fiz. Tverd. Tela 57, 1813 (2015) (in Russian). https://doi.org/10.1134/S106378341509019X
E.H. Rhoderick. Metal-Semiconductor Contacts (Clarendon Press, 1978).
A.V. Korotun, Ya.V. Karandas. Energy characteristics of a metal nanofilm in a dielectric environment. Zh. Nano Elektron. Fiz. 7, 02018 (2015) (in Ukrainian).
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
