Індукована оптична бістабільність у маленьких металевих і покритих металом частинках з нелінійною діелектричною функцією

Автор(и)

  • О.А. Бурий Київський національний університет імені Тараса Шевченка
  • Л.Г. Гречко Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка НАН України
  • В.М. Мальнєв Аддіс-Абебський університет, факультет фізики
  • С. Шевамаре Аддіс-Абебський університет, факультет фізики

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe56.4.311

Ключові слова:

-

Анотація

Виконано теоретичне та чисельне дослідження резонансного збільшення амплітуди електромагнітного випромінювання в маленьких металевих еліпсоїдальних частинках та сферичних діелектричних частинках з металічною оболонкою. При наближенні частоти випромінювання до частоти поверхневих плазмонів металу має місце суттєве підвищення локального електричного поля в середині частинки. При великих (лазерних) напруженостях полів необхідно враховувати нелінійну частину діелектричної функції в металі та діелектрику. Це приводить до виникнення індукованої оптичної бістабільності (ІОБ), коли одному значенню амплітуди падаючого поля відповідає три значення локального поля. Дослідження ІОБ виконано для випадку, коли довжина хвилі випромінювання набагато більша, ніж типові розміри частинок. Визначено інтервали зовнішніх полів ті діапазони частот ІОБ. Досліджено зменшення області ІОБ та збільшення критичних полів з ростом затухання плазмових коливань. Результати чисельних розрахунків представлено графічно.

Посилання

R.W. Boyd, Nonlinear Optics (Academic Press, New York, 1992).

A. Sz¨oke, V. Daneu, J. Goldhar, and N.A. Kurnit, Appl. Phys. Lett. 15, 376 (1969).

https://doi.org/10.1063/1.1652866

H.M. Gibbs, S.L. McCall, and T.N.C. Venkatesan, Phys. Rev. Lett. 36, 113 (1976).

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.36.1135

K.M. Leung, Phys. Rev. A 33, 2461 (1986).

https://doi.org/10.1103/PhysRevA.33.2461

N. Kalyaniwalla, J.W. Haus, R. Inguva, and M.H. Birnboin, Phys. Rev. A 42, 5613 (1990).

https://doi.org/10.1103/PhysRevA.42.5613

R. Neuendorf, M. Quentin, and U. Kreibig, J. Chem. Phys. 104, 6348 (1996).

https://doi.org/10.1063/1.471296

G. Jungk, Phys. Stat. Sol. (b) 146, 335 (1988).

https://doi.org/10.1002/pssb.2221460136

O. Levy and D.J. Bergman, Physica A 207, 157 (1994).

https://doi.org/10.1016/0378-4371(94)90367-0

J.W. Haus, N. Kalyaniwalla, R. Inguva, and C.M. Bowden, J. Opt. Soc. Am. 61, 797 (1989).

https://doi.org/10.1364/JOSAB.6.000797

M.A. Palenberg and B.U. Felderhof, Phys. Rev. B 55, 10326 (1997).

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.55.10326

L.G. Grechko, O.A. Davidova, V.N. Mal'nev, and K.W. Whites, in Chemistry, Physics, and Technology of Surfaces, Issues 4-6 (Institute of Surface Chemistry of the NAS of Ukraine, Kyiv, 2001), pp. 168-177.

Min Xiao and Shaozheng Jin, Phys. Rev. A 45, 483 (1992).

https://doi.org/10.1103/PhysRevA.45.483

Lei Gao, Liping Gu, and Zhenya Li, Phys. Rev. E 68, 066601 (2003).

Wei Zhang, Yuanyuan Chen, Jielong Shi, and Qi Wang, Phys. Rev. E 81, 046603 (2010).

C.F. Bohren and D.R. Huffman, Absorption and Scattering of Light by Small Particles (Wiley, New York, 1983).

G.A. Korn and T.M. Korn, Mathematical Handbook for Scientists and Engineers (McGraw-Hill, New York, 1968).

Downloads

Опубліковано

2022-02-14

Як цитувати

Бурий O., Гречко L., Мальнєв V., & Шевамаре S. (2022). Індукована оптична бістабільність у маленьких металевих і покритих металом частинках з нелінійною діелектричною функцією. Український фізичний журнал, 56(4), 311. https://doi.org/10.15407/ujpe56.4.311

Номер

Розділ

Поля та елементарні частинки