Исследование особенностей поведения оптических характеристик парных наночастиц при учете квантовых эффектов
Минобрнауки РФ, Программа Московского центра фундаментальной и прикладной математики, 075-15-2025-345
Еремин Ю.А.
1, Лопушенко В.В.
11Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия

Email: eremin@cs.msu.ru, lopushnk@cs.msu.ru
Поступила в редакцию: 8 мая 2025 г.
В окончательной редакции: 2 июля 2025 г.
Принята к печати: 3 июля 2025 г.
Выставление онлайн: 13 августа 2025 г.
На основе метода дискретных источников проведен сравнительный анализ поведения оптических характеристик парных серебряных и натриевых наночастиц с нанометровым зазором между ними. Учет возникающих квантовых эффектов проводился на основе мезоскопических граничных условий с использованием параметров Фейбельмана. Установлено, что наличие квантового эффекта в серебре приводит к снижению амплитуды плазмонного резонанса и его сдвигу в коротковолновую область, тогда как для натриевых частиц наблюдается возрастание амплитуды плазмонного резонанса и сдвиг в длинноволновую область, который может превышать 35 nm. Исследование распределения интенсивности поля на поверхности частиц на частоте плазмонного резонанса показало, что максимумы достигаются на концах частиц, а абсолютный максимум располагается вблизи зазора. При этом на расстояниях порядка 10 nm вдоль поверхности частиц изменение интенсивности может достигать четырех порядков величины, что весьма существенно, если учесть, что подобное расстояние составляет всего 1.5% длины волны излучения в окружающей среде. Ключевые слова: парные наночастицы, серебро и натрий, квантовые эффекты, мезоскопические граничные условия, параметры Фейбельмана, метод дискретных источников.
- J.W.M. Chon, K. Iniewski. Nanoplasmonics: Advanced Device Applications (CRC Press, Boca Raton, 2018). DOI: 10.1201/9781315216423
- S.J. Bauman, A.A. Darweesh, M. Furr, M. Magee, C. Argyropoulos, J.B. Herzog. ACS Appl. Mater. Interfaces, 14, 15541 (2022). DOI: 10.1021/acsami.2c01335
- C. Pin, S. Ishida, G. Takahashi, K. Sudo, T. Fukaminato, K. Sasaki. ACS Omega, 3 (5), 4878 (2018). DOI: 10.1021/acsomega.8b00282
- T. Yamamoto, H. Yamane, N. Yokoshi, H. Oka, H. Ishihara, Y. Sugawara. ACS Nano, 18 (2), 1724 (2024). DOI: 10.1021/acsnano.3c10924
- L. Nan, J. Giraldez-Martinez, A.`Stefancu, L. Zhu, M. Liu, A.O. Govorov, L. VazquezBesteiro, E. Cortes. NanoLett., 23 (7), 2883 (2023). DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c00219
- Y. Yu, T.H. Xiao, Y.Z. Wu, W.J. Li, Q.G. Zeng, L. Long, Z.Y. Li. Adv. Photonics, 2 (1), 014002 (2020). DOI: 10.1117/1.AP.2.1.014002
- C.E. Garrab, M. Zekriti. Physica B: Condensed Matter, 686 (3-4), 416071 (2024). DOI: 10.1016/j.physb.2024.416071
- Y. Zheng, X. Song, Z. Fredj, S. Bian, M. Sawan. Anal. Chim. Acta, 1244 (4), 340860 (2023). DOI: 10.1016/j.aca.2023.340860
- Q. Pei, X. Zheng, J. Tan, Y. Luo, S. Ye. J. Phys. Chem. Lett., 15 (20), 5390 (2024). DOI: 10.1021/acs.jpclett.4c00964
- H.-H. Jeong, M.C. Adams, J.-P. Gunther. ACS Nano, 13, 11453 (2019). DOI: 10.1021/acsnano.9b04938
- W. Zhu, R. Esteban, A.G. Borisov, J. Baumberg, P. Nordlander, H. Lezec, J. Aizpurua, K.B. Crozier. Nat. Commun., 7 (1), 11495 (2016). DOI: 10.1038/ncomms11495
- C. David, F.J. Garcia de Abajo. J. Phys. Chem. C, 115 (40), 19475 (2011). DOI: 10.1021/jp204261u
- C. Tserkezis, W. Yan, W. Hsieh, G. Sun, J.B. Khurgin, M. Wubs, N.A. Mortensen. Int. J. Mod. Phys. B, 31 (24), 1740005 (2017). DOI: 10.1142/S0217979217400057
- A. Babaze, E. Ogando, P.E. Stamatopoulou, C. Tserkezis, N.A. Mortensen, J. Aizpurua, A.G. Borisov, R. Esteban. Optics Express, 30 (12), 21159 (2022). DOI: 10.1364/OE.456338
- P.E. Stamatopoulou, C. Tserkezis. Optical Materials Express, 12 (5), 1869 (2022). DOI: 10.1364/OME.456407
- N.A. Mortensen. Nanophotonics, 10 (10), 2563 (2021). DOI: 10.1515/nanoph-2021-0156
- M. Khalid, O. Morandi, Mallet E., P-A. Hervieux, G. Manfredi, A. Moreau, C. Ciraci. Phys. Rev. B, 104, 155435 (2021). DOI: 10.1103/PhysRevB.104.155435
- Ю.А. Еремин, А.Г. Свешников. Журн. вычислит. мат. мат. физ., 61 (4), 34 (2021). DOI: 10.31857/S0044466921040049 [Yu.A. Eremin, A.G. Sveshnikov. Computat. Math. Math. Phys., 61 (4), 564 (2021). DOI: 10.1134/S0965542521040047]
- Н.В. Гришина, Ю.А. Еремин, А.Г. Свешников. Опт. и спектр., 113 (4), 484 (2012). DOI: 10.21883/OS.2020.09.49881.141-20 [N.V. Grishina, Yu.A. Eremin, A.G. Sveshnikov. Opt. Spectrosc., 113 (4), 440 (2012). DOI: 10.1134/S0030400X12100049]
- Ю.А. Еремин, В.В. Лопушенко. Опт. и спектр., 131 (8), 1142 (2023). DOI: 10.61011/OS.2023.08.56308.5402-23 [Yu.A. Eremin, V.V. Lopushenko. Opt. Spectrosc., 131 (8), 1084 (2023). DOI: 10.61011/EOS.2023.08.57294.5402-23]
- Н.С. Бахвалов. Численные методы (Наука, М., 1975)
- S. Raza, S.I. Bozhevolnyi, M. Wubs, N.A. Mortensen. J. Phys.: Condens. Matter., 27, 183204 (2015). DOI: 10.1088/0953-8984/27/18/183204
- P.B. Johnson, R.W. Christy. Phys. Rev. B, 6, 4370 (1972). DOI: 10.1103/PhysRevB.6.4370
- M.H. Eriksen, C. Tserkezis, N.A. Mortensen, J.D. Cox. Nanophotonics, 13 (15), 2751 (2024). DOI: 10.1515/nanoph-2023-0575
- A.R. Echarri, P.A.D. Goncalves, C. Tserkezis, F.J. Garcia de Abajo, N.A. Mortensen, J.D. Cox. Optica, 8 (5), 710 (2021). DOI: 10.1364/OPTICA.412122
- Yu.A. Eremin, N.L. Tsitsas, M. Kouroublakis, G. Fikioris. J. Comp. Appl. Math., 417, 114556 (2023). DOI: 10.1016/j.cam.2022.114556
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.