Формування i оптичнi властивостi металiчних наночастинок ag в боратному склi Li2B4O7–Gd2O3–Ag2O
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe59.10.1026Ключові слова:
боратне скло, металiчнi наночастинки Ag, плазмонний резонанс, нелiнiйний показник заломленняАнотація
Повiдомляється про формування металiчних наночастинок Ag (МНЧ Ag) в приповерхневому шарi скла 97,0Li2B4O7–1,0Gd2O3–2,0Ag2O (Li2B4O7:Gd,Ag) вiдпалом в атмосферi повiтря чи вакуумi. Запропоновано механiзм формування МНЧ Ag методом “знизу–вгору”. Зроблено висновок про те, що вiдпал у вакуумi не вимагає наявностi вiдновлюючих йонiв, тодi як формування МНЧ Ag в цьому склi вiдпалом в атмосферi повiтря неможливе без них. Визначальну роль в утвореннi зародкiв МНЧ Ag вiдiграють структурнi дефекти. В спектрах поглинання в зразках скла з МНЧ Ag виявленi iнтенсивнi плазмоннi смуги поглинання з максимумами 400,4 i 564,2 нм та 413,7 нм, вiдповiдно. Розрахунок за пiвшириною плазмонних смуг показав, що радiуси МНЧ Ag знаходяться в межах 1,0–1,5 нм. Iз спектрiв нормалiзованого пропускання i спектрiв поглинання розраховано, що нелiнiйний показник заломлення n2, пов’язаний з плазмонами в МНЧ Ag, є додатним i зростає на 2–4 порядки, в порiвняннi з матрицею Li2B4O7:Gd,Ag.
Посилання
V.M. Shalaev, Phys. Rep. 272, 61 (1996).
https://doi.org/10.1016/0370-1573(95)00076-3
V.A. Markel and V.M. Shalaev, Phys. Rev. B 53, 2425 (1996).
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.53.2425
V.A. Markel and V.M. Shalaev, Phys. Rev. B 53, 2437 (1996).
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.53.2425
L.A. Blanco and F.J. Garcia de Abajo, J. Quant. Spectr. Rad. Transf. 89, 37 (2004).
https://doi.org/10.1016/j.jqsrt.2004.05.009
M. Moskovits, Rev. Mod. Phys. 57, 783 (1985).
https://doi.org/10.1103/RevModPhys.57.783
M.I. Stockman, V.M. Shalaev, M. Moskovits et al., Phys.Rev. B 46, 2821 (1992).
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.46.2821
S.V. Karpov, V.S. Gerasimov, I.L. Isaev et al., Phys. Rev. B72, 2545 (2005).
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.72.205425
H. Inouye, K. Tanaka, I. Tanahashi et al., Jpn. J. Appl. Phys. 39, 5132 (2000).
https://doi.org/10.1143/JJAP.39.5132
Y.-P. Sun, J.E. Riggs, H.W. Rollins et al., J. Phys. Chem. B 103, 77 (1999).
https://doi.org/10.1021/jp9835014
J. Staromlynska, J. McKay, and P. Wilson, J. Appl. Phys. 88, 1726 (2000).
https://doi.org/10.1063/1.1303054
K. Wundke, S. P¨otting, J. Auxier et al., Appl. Phys. Lett. 76, 10 (2000).
https://doi.org/10.1063/1.125639
M.A. Garcia, J. Phys. D 44, 283001 (2011).
https://doi.org/10.1088/0022-3727/44/28/283001
A.V. Red'kov, Fiz. Tverd. Tela 54, 1758 (2012).
P.A. Obraztsov, A.V. Nashchekin, N.V. Nikonorov et al., Fiz. Tverd. Tela 55, 1180 (2013).
Silver Nanoparticles, edited by D.P. Perez (In-Tech, Vukovar, Croatia, 2010).
I.M. Bolesta, O.O. Kushnir, I.I. Kolych et al., Adv. Sci. Eng. Med. 6, 326 (2014).
https://doi.org/10.1166/asem.2014.1498
W. Soppe, F. Aldenkamp, and H.W. Hartog, J. Non-Cryst. Solids 91, 351 (1987).
https://doi.org/10.1016/S0022-3093(87)80345-9
Y. Ebata, H. Suzuki, S. Matsumura et al., Jpn. J. Appl. Phys. 22, 160 (1983).
https://doi.org/10.7567/JJAPS.22S3.160
S. Fan, G. Chen, W. Wang et al., J. Cryst. Growth 99, 811 (1997).
B. Padlyak, W. Ryba-Romanowski, R. Lisiecki et al., J. Non-Cryst. Solids 356, 2033 (2010).
https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2010.05.027
B.V. Padlyak, N.A. Sergeev, M. Olczewski et al., Phys. Chem. Glasses: Eur. J. Glass Sci. Technol. B 55, 25 (2014).
R.E. Youngman and J.W. Zwanziger, J. Non-Cryst. Solids 168, 293 (1994).
https://doi.org/10.1016/0022-3093(94)90342-5
R.E. Youngman, S.T. Haubrich, J.W. Zwanziger et al., Science 269, 1416 (1995).
https://doi.org/10.1126/science.269.5229.1416
V.T. Adamiv, Ya.V. Burak, I.S. Girnyk et al., Funct. Mater. 20, 52 (2013).
https://doi.org/10.15407/fm20.01.052
V.T. Adamiv, Ya.V. Burak, I.S. Girnyk et al., Funct. Mater. 4, 415 (1997).
K. Terashima, S.-H. Kim, and T. Yoko, J. Ceram. Soc. 76, 1601 (1995).
https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1995.tb08857.x
Ch. Chen, Y. Wu, and R. Li, Int. Rev. Phys. Chem. 8, 65 (1989).
https://doi.org/10.1080/01442358909353223
M. Abdel-Baki, F.A. Abdel-Wahab, and F. El-Diasty, J. Appl. Phys. 111, 073506 (2012).
https://doi.org/10.1063/1.3698623
V.T. Adamiv, I.M. Bolesta, Ya.V. Burak et al., Physica B 449C, 31 (2014).
https://doi.org/10.1016/j.physb.2014.05.009
Q. Jiao, D.Zhou, and X. Xu, Mater. Res. Bull. 51, 315 (2014).
https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2013.12.044
M. Sheik-Bahae, A.A. Said, and E.W. Van Stryland, Opt. Lett. 14, 955 (1989).
https://doi.org/10.1364/OL.14.000955
M. Sheik-Bahae, A.A. Said, T.H. Wei et al., IEEE J. Quant. Electr. QE-26, 760 (1990).
https://doi.org/10.1109/3.53394
S.A. Maier, Plasmonics: Fundamentals and Applications (Springer, New York, 2007).
B.V. Nekrasov, Textbook of General Chemistry (Mir, Moscow, 1969).
G.M. Arnold, J. Appl. Phys. 46, 4466 (1975).
https://doi.org/10.1063/1.321422
U. Kreibig and M. Vollmer, Optical Properties of Metal Clusters (Springer, Berlin, 1995).
https://doi.org/10.1007/978-3-662-09109-8
J.M. Fern’andez Navarro, J. Toudert, Y. Rodr’ıguezLazcano et al., Appl. Phys. B 113, 205 (2013).
https://doi.org/10.1007/s00340-013-5458-6
I.S. Sinev, M. Petrov, A.K. Samasev et al., Nanoscale Res. Lett. 8, 260 (2013).
https://doi.org/10.1186/1556-276X-8-260
J.F. Reintjes, Nonlinear Optical Processes in Liquids and Gases (Academic Press, Orlando, 1984).
Yu. Kaganovski, E. Mogilko, A.A. Lipovskii et al., J. Phys. Conf. Ser. 61, 508 (2007).
https://doi.org/10.1088/1742-6596/61/1/103
C. Mohr, M. Dubiel, and H. Hofmeister, J. Phys. Condens. Matter 13, 525 (2001).
https://doi.org/10.1088/0953-8984/13/3/312
A.V. Red'kov, V.V. Zhurina, and A.A. Lipovskii, J. NonCryst. Solids 376, 152 (2013).
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}
