Спектры поляризуемостей замагниченных слоистых нанокомпозитов с анизотропной сердцевиной или оболочкой и локализованными поверхностными плазмонами

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Кучеренко М.Г., Налбандян В.М. Спектры поляризуемостей замагниченных слоистых нанокомпозитов с анизотропной сердцевиной или оболочкой и локализованными поверхностными плазмонами // Оптический журнал. 2018. Т. 85. № 9. С. 3–11. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2018-85-09-03-11

Kucherenko M.G., Nalbandyan V.M. Polarizability spectra of magnetized layered nanocomposites with an anisotropic core or cladding and localized surface plasmons [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2018. V. 85. № 9. P. 3–11. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2018-85-09-03-11

Ссылка на англоязычную версию:

M. G. Kucherenko and V. M. Nalbandyan, "Polarizability spectra of magnetized layered nanocomposites with an anisotropic core or cladding and localized surface plasmons," Journal of Optical Technology. 85(9), 524-530 (2018). https://doi.org/10.1364/JOT.85.000524

Аннотация:

Рассмотрены динамические поляризационные свойства слоистых сферических и цилиндрических композитов со структурой «корд-оболочка», помещенных в постоянное магнитное поле. Токопроводящим компонентом наноструктуры может являться либо центральная жила, либо оболочка из диамагнитного металла. Показано, что наличие внешнего магнитного поля приводит к модификации спектров поляризуемости наносистемы, обеспечивающей изменение ее оптических характеристик. Построены спектры дипольных поляризуемостей композитного наноцилиндра с экситоногенной оболочкой, а также слоистой сферической частицы такой же структуры с выраженным экситон-плазмонным взаимодействием.

Ключевые слова:

динамическая поляризуемость, слоистые наночастицы, цилиндрический композит, спектры поляризуемости, магнитное поле

Благодарность:

Работа выполнена при поддержке гранта Министерства образования и науки РФ (Госзадание № 3.7758.2017/БЧ).

Коды OCIS: 260.5740, 260.5430, 350.5400, 350.4238

Список источников:

1. Климов В.В. Наноплазмоника. М.: Физматлит, 2009. 480 c.
2. Novotny L., Hecht B. Principles of nano-optics. Cambridge University Press, 2006. 539 p.
3. Novotny L., Hulst N. Antennas for light // Nature Photonics. 2011. V. 5. P. 83–90.
4. Alu A., Engheta N. Wireless at the nanoscale: Optical interconnects using matched nanoantennas // Phys. Rev. Lett. 2010. V. 104. P. 213902.
5. Anger P., Bharadwaj P., Novotny L. Enhancement and quenching of single-molecule fluorescence // Phys. Rev. Lett. 2006. V. 96. P. 113002(4).
6. Devilez A., Stout B., Bonod N. Compact metallo-dielectric optical antenna for ultra directional and enhanced radiative emission // ACS Nano. 2010. V. 4. P. 3390–3396.
7. Краснок А.Е., Максимов И.С., Денисюк А.И., Белов П.А., Мирошниченко А.Е., Симовский К.Р., Кившарь Ю.С. Оптические наноантенны // УФН. 2013. Вып. 183. С. 561–589.
8. Girard C. Near fields in nanostructures // Rep. Prog. Phys. 2005. V. 68. P. 1883–1933.
9. Codruta Marinica D., Zapata M., Nordlander P., Kazansky A.K., Echenique P.M., Aizpurua J., Borisov A.G. Active quantum plasmonics // Sci. Adv. 2015. 1: e1501095. P. 1–6.
10. Ehrhold K., Christiansen S., Gosele U. Plasmonic properties of bimetal nanoshell cylinders and spheres // Excerpt from the Proc. COMSOL Conf. 2008.
11. Кособукин В.А. Распространение циркулярно поляризованных волн в одномерных брегговских структурах (магнитофотонных кристаллах) // Физика твердого тела. 2006. Т. 48. № 11. С. 2089–2094.
12. Кособукин В.А., Кричевцов Б.Б. Эффекты локального поля в магнитооптике двумерных массивов ферромагнитных наночастиц // Физика твердого тела. 2010. Т. 52. № 4. C. 759–765.
13. Кособукин В.А. Магнитооптический эффект Керра в ближнем поле нанопроволоки, обладающей поверхностными плазмонами // Физика твердого тела. 2009. Т. 51. № 2. C. 377–384.
14. Albaladejo S., Gomez-Medina1 R., Froufe-Perez L.S., Marinchio H., Carminati R., Torrado J.F., Armelles G., Garcıa-Martın A., Saenz J.J. Radiative corrections to the polarizability tensor of an electrically small anisotropic dielectric particle // Opt. Exp. 2010. V. 18. № 4. P. 3556–3567.
15. Strickland D., Ayón A., Alù A. Dynamic polarizability tensor for circular cylinders // Phys. Rev. B. 2015. V. 91. Iss.8. P. 085104.
16. Smogunov A.N., Kurkina L.I., Farberovich O.V. Electronic structure and polarizability of quantum metallic wires // Phys. Solid State. 2000. V. 42. № 10. P. 1898–1907.
17. Alù A ., R ainwater D ., Kerkhoff A . Plasmonic cloaking of cylinders: Finite length, oblique illumination and crosspolarization coupling // New J. Phys. 2010. V. 12. P. 103028.
18. Sapkota G., Philipose U. Synthesis of metallic, semiconducting, and semi-metallic nanowires through control of InSb growth parameters // Semicond. Sci. Technol. 2014. V. 29. P. 035001.

19. Wang X., Wang R., Shi L., Sun J. Synthesis of metal/bimetal nanowires and their applications as flexible transparent electrodes // Materials Views. 2015. V. 11. № 36. P. 4737–4744.
20. Dasgupta N.P. 5th Anniversary Article: Semiconductor nanowires — synthesis, characterization, and applications // Chem. Commun. 2013. V. 49. P. 9630–9632.
21. Подрезова Л.В. Рост наностержней оксида цинка, полученных методом гидротермального синтеза и химического парового осаждения // Вестник КазНТУ. 2013. Вып. 96. № 2. C. 247–256.
22. Лашкова Н.А., Максимов А.И., Рябко А.А., Бобков А.А., Мошников В.А., Теруков Е.И. Синтез наноструктур на основе оксида цинка для создания гетероструктурных фотовольтаических элементов // Физика и техника полупроводников. 2016. Т. 50. Вып. 9. С. 1276–1282.
23. Sun L. Structural reorganization of cylindrical nanoparticles triggered by polylactide stereocomplexation // Nature Commun. 2014. 5:5746. P. 1–21.
24. Mullner M. Template-directed synthesis of silica nanowires and nanotubes from cylindrical core-shell polymer brushes // Chem. Mat. 2012. V. 24. P. 1802–1810.
25. Kallos E., Chremmos I., Yannopapas V. Resonance properties of optical all-dielectric metamaterials using two-dimensional multipole expansion // Phys. Rev. B. 2012. V. 86. P. 245108.
26. Завитаев Э.В., Юшканов А.А. Поглощение электромагнитного излучения неоднородной цилиндрической частицей // Письма в ЖЭТФ. 2014. Т. 30. Вып. 16. С. 74–81.
27. Kucherenko M.G., Nalbandyan V.M. Dipole polarizabilities and absorption cross sections of two-particle nanoclusters of conductive homogeneous and layered particles with the degenerate electron gas // Russian Physics J. 2017. V. 59. Iss. 9. P. 1425–1432.
28. Sukharev M., Nitzan A. Plasmon transmission through excitonic subwavelength gaps // J. Chem. Phys. 2016. V. 144. P. 144703.
29. Wang Q., Wu Shi-Fa, Wang X. Near-field properties of a shell nanocylinder pair with gain materials // Chin. Phys. B. 2012. V. 21. № 11. P. 117302.
30. Кучеренко М.Г., Чмерева Т.М. Перенос энергии в цилиндрической наноструктуре, состоящей из металлической жилы и коаксиальной оболочки с молекулами люминофора // ЖПС. 2017. Т. 84. № 3. С. 358–367.
31. Ajith R., Vincent M. Longitudinal localized surface plasmons in trimer nanocylinder system // Plasmonics. 2016. V. 11. P. 1049–1055.
32. Lin L., Zheng Y. Substrate-independent lattice plasmon modes for high-performance on-chip plasmonic sensors // Plasmonics. 2016. V. 11. P. 1427–1435.
33. Fedele S., Hakami M., Murphy A., Pollard R., Rice J. Strong coupling in molecular exciton-plasmon Au nanorod array systems // App. Phys. Lett. 2016. V. 108. P. 053102.
34. Damm S., Fedele S., Murphy A., Holsgrove K., Arredondo M., Pollard R., Barry J.N., Dowling D.P., Rice J.H. Plasmon enhanced fluorescence studies from aligned gold nanorod arrays modified with SiO2 spacer layers // App. Phys. Lett. 2015. V. 106. P. 183109.
35. Гинзбург В.Л., Рухадзе А.А. Волны в магнитоактивной плазме. М.: Наука, 1975. 256 с.
36. Kucherenko M.G., Nalbandyan V.M. Absorption and spontaneous emission of light by molecules near metal nanoparticles in external magnetic field // Physics Procedia. 2015. V. 73. P. 136–142.
37. Кучеренко М.Г., Налбандян В.М. Структура ближнего поля слоистого наноцилиндра с замагниченной металлической жилой и экситоногенной оболочкой // Сбор. науч. трудов VI Междунар. конф. «Фотоника и информационная оптика». М., 2017. C. 414–415.
38. Кучеренко М.Г., Кислов Д.А., Чмерева Т.М. Возможности улучшения характеристик сканирующего ближнепольного оптического микроскопа за счет плазмонно-резонансного увеличения скорости безызлучательного переноса энергии // Российские нанотехнологии. 2012. Т. 7. № 1–2. С. 71–77.
39. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. Теоретическая физика. Т. 8. М.: Физматлит, 2010. 656 с.