Effect of multipole interaction on the absorption spectra of small spherical particles near solid surfaces
Анотація
In electrostatic approximation the interaction problem of electromagnetic radiation with an ensemble of small particles near to flat surfaces (surfaces of solids, interfaces, surfaces of biological membranes, etc.) is solved. The response of electrodynamic system: a small spherical particle (nanoparticle) – substrate in external electromagnetic field is determined. The algorithm of problem solving is elaborated in general case multipole interaction in the system. Analytical solutions to cases dipole - dipole and quadrupole - quadrupole interaction are founded. The frequency spectrums of scattering, absorption and excitations is analyzed, and gold and silver particles on gold and silver substrates correspondently are analyzed. The big number of graphics and tables is presented as an illustration of elaborated approach.
Посилання
Борен К., Хафмен Д. Поглощение и рассеяние света маленькими частицами. Перевод с англ. – М: Мир, 1986. – 664 с.
Kreibig U., Volmer M. Optical Properties of Metal Clusters. – Springer – Verlang: Berlin, 1995. – 453 p.
Macroscopic dielectric response of the metallic particles embedded in host dielectric medium / L.G. Grechko, K.W. Whites, V.N. Pustovit, V.S. Lysenko // Microelectron. Reliability. – 2000. – V. 40. – P. 893 – 895.
Gogenko V.V., Grechko L.G., Whites K.W. Electrodynamics of spatial clusters of spheres: Substrate effects // Phys. Rev. B. – 2003. – V. 68. – P.125422-1 – 125422-16.
Водопьянов Д.Л., Гоженко В.В., Гончарук Ю.С. Электродинамические свойства малых сферических частиц вблизи плоской поверхности // Химия, физика и технология поверхности. – 2006. – Вып. 11-12. – С. 53 – 61.
Гоженко В.В., Гончарук Ю.С., Гречко Л.Г, Куницька Л.Ю. Поверхневі моди малих частинок межі розділу фаз // Вісн. Київ. ун-ту. Сер.: Фіз.-мат. науки.– 2006. – № 4. – С. 416 – 425.
Haarmans M.T., Bedeaux D. Optical properties of thin films up to second order in the thickness // Thin Solid Films. – 1995. – V. 258. – P. 213 – 228.
Haarmans M.T., Bedeaux D. The polarizability and the optical properties of lattices and random distributions of small metal spheres on a substrate // Thin Solid Films. – 2003. – V. 224. – P. 117 – 131.
Okamoto T., Yamaguchi I. Optical absorption study of the surface plasmon resonance in gold nanoparticles immobilized onto gold substrate by self-assembly technique // J. Phys. Chem. B. – 2003. – V. 107, № 38. – P. 10321 – 10324.
Yamaguchi T., Yoshida S., Kinbara A. Optical effect of the substrate on the anomalous absortion of aggregated silver films // Thin Solid Films. – 1974. – V. 21. – P.173 – 187.
Thin films by regular patterns of metal nanoparticles: tailoring the optical properties by nanodesign / W. Gotschy, K. Vonmetz, A. Leitner, F.R. Aussenegg // Appl. Phys. – 1996. – V. 63. – P. 381 – 384.
Substrate effects on surface – plasmon spectra in metal – island films / P. Royer, J.P. Coudonnet, R.S. Warmack, T.L. Ferell // Phys. Rev. B. – 1987. – V. 35. – P.3753 – 3759.
Канторович Л.В, Крылов А.И. Приближенные методы высшего анализа. – Л.-М.: Гостехиздат, 1949. – 695 с.
Вплив врахування мультипольної взаємодії на поляризовність системи кульових частинок, розташованих біля підкладки / Д.Л. Водопۥянов, Л.Г. Гречко, Л.Б. Лерман, Л.В. Білокриницька // Вісн. Київ. ун-ту. Сер .фіз.-мат. – 2007. – № 3. – C. 450 – 458.
Jonson P.B., Christy R.W. Optical Constants of the Noble Metals // Phys. Rev. B. – 1972. – V. 6, № 12. – P. 4370 – 4379.
Оптичні властивості малих частинок срібла в колоїдних розчинах / Л.Г. Гречко, Г.М. Єременко, Г.В. Крилова, Л.Б. Лерман, Н.П. Смірнова, Н.Г. Шкода // Вісн. Київ. ун-ту. Сер .фіз.-мат. – 2004. – № 4. – C. 450 – 458.
