On the problem of optical bistability of nonlinear composites with coated inclusions
Анотація
The electrodynamical properties of the nonlinear metal composites are intensively studied in many papers [1-7]. One of the most important property of such systems is the abnormal enhancement of the nonlinear optical respond in the composites containing small inclusions (compared to the wavelength of radiation) of a nonlinear dielectric covered by the metal shell embedded in a dielectric host matrix [2-6]. The surface plasmons in the metal shell may be tuned in resonance with the external electromagnetic field and produce a considerable increase in the local field in the core of inclusion to make the nonlinear part of its dielectric permittivity to be important. As a result, the connection between the applied and the local field in the core becomes nonlinear and in some diapason of applied electric fields even ambiguous. It happens to be that one value of the applied field corresponds to a few values of the local fields and polarization of the inclusions that in its turns leads to instability in the composite optical properties. This phenomenon is called the intrinsic optical bistability (IOB).
In this paper we calculate the dielectric permittivity and polarizability of a separate inclusion_and analyze the parameters of the IOB. Further, we consider the dielectric function of
Посилання
C.C. Sung, C.M. Browden, J.W Haus and W.K. Chiu, Stationary properties of dispersive optical bistability in CuCl//Phys. Rev. B - 1984. - V.30, N 4. - p. 1873-1882.
G Jungk, Optical Bistability in Composite Media // Phys. Stat. Sol, (b). - 1988,-v. 146. - P. 335-340.
W. Haus, N. Kalyaniwalla, R. Inguva, and C M. Bowden. Nonlinear-optical properties of conductive spheroidal particle composites // J. Appl. Phys. - 1989. - V.65, N 4. - P.797-807
N. Kalyaniwalla, J.W. Haus, R. Inguva, and M.H. Bimboin. Intrinsic optical bistability for coated spheroidal particles // Phys.Rev. A. - 1990. - V.42, N 9. - P.5613-5621.
Y.Q Li and C.C. Sung. Nonlinear-optical properties of semiconductor composite materials // J. Opt. Soc. Am. -1989. -V. 6, N 4. - P.814-817.
Ohad Levy and David J, Bergman. Clausius-Mossotti approximation for a family of nonlinear composites//Phys. Rev. B. - 1992. -V.46, N 11. -P.7189-7192.
Ohad Levy, Yoad Yagil, and David J. Bergman. Field-induced tuning of the optical properties of nonlinear composites near resonance // J. Appl. Phys. -1993. - V.76, N 3. - P.1431-1435.
S.F. Boren, D.R. Huffman, Absorption and Scattering of Light by Small Particles, -Willey, New York, 1983. - 664 p.
S G. Maxwell-Gamett J.C. Colours in metals glasses and in metallic films // Phys. Trane. R Soc -1904. - V.1203. - P.385-420.
Brugerman DAG. Berechnung verschiedener physikalischer Konstanten von heterogenen Substanzen // Ann. Phys.-1935. - V.24 - P,636-679.
Stroud and V.E. Wood. Decoupling approximation for the nonlinear-optical response of composite media // J. Opt. Soc. Am - 1988. - V.6, N 4. - P.778-786.
LG Grechko, V.G. Levandovskii, V.V. Motrich and V.N. Volokh // Adsorption Science and Technology. - 1996. - V.14, N 6. - P.363-373.
L.G. Grechko, V.N. Pustovit and K. W. Whites. Dielectric function of aggregates of small metallic particles embedded in host insulating matrix // Appl. Phys. Lett. - 2000. - V.76, N 17. - P. 1854-1856.
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
