Модуляція частотної залежності електропровідності металевої наночастинки

М. І. Григорчук

Інститут теоретичної фізики ім. М. М. Боголюбова НАН України, вул. Метрологічна, 14б, 03143 Київ, Україна

Отримано: 29.01.2020. Завантажити: PDF

Запропоновано спосіб виявлення слабких осциляцій в частотній залежності електропровідності металевих наночастинок. Обчислення здійснено на основі методу кінетичних рівнянь, який дозволяє ефективно враховувати розсіювання електронів на внутрішній поверхні частинки. Досліджувалась частотна залежність відношення кінетичної $\sigma_{\textrm{kinet}}$($\omega$) і класичної $\sigma_{\textrm{clas}}$($\omega$) електропровідностей для сферичних металевих наночастинок довільних розмірів. Встановлено підсилення слабких осциляцій кінетичної електропровідності металевої наночастинки з частотою у співвідношенні $\sigma_{\textrm{kinet}}$($\omega$)/$\sigma_{\textrm{clas}}$($\omega$). З’ясовано, що амплітуда осциляцій зростає зі зменшенням радіуса металевої наночастинки. Результат проілюстровано на прикладі наночастинки Ag.

Ключові слова: металеві наночастинки, осциляції електропровідності, розсіювання електронів.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v42/i07/0929.html

PACS: 71.45.Gm, 73.20.Mf, 73.23.-b, 73.63.-b, 78.67.Bf


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. J. T. Lue, Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology (Valencia: Ameri-can Scientific Publishers: 2007), vol. X.
  2. К. Борен, Д. Хафмен, Поглощение и рассеяние света малыми частицами (Москва: Мир: 1986).
  3. U. Kreibig and M. Vollmer, Optical Properties of Metal Clusters (Berlin: Springer-Verlag: 1995). Crossref
  4. H. C. van de Hulst, Light Scattering by Small Particles (New York: Dover Pub-lication: 2000).
  5. T. Devcota, B. S. Brown, G. Beane, K. Yu, and G.V. Hartland, J. Chem. Phys., 151: 080901 (2019). Crossref
  6. A. J. Alexander and P. J. Camp, J. Chem. Phys., 150: 040901 (2019). Crossref
  7. J. Liu, I. Parakonstantinou, H. Hu, and X. Shao, Optics Lett., 44: 3829 (2019). Crossref
  8. I. M. Lifshitz, M. Ya. Azbel, and M. I. Kaganov, Electron Theory of Metals (New York: Consultants Bureau: 1973).
  9. N. I. Grigorchuk and P. M. Tomchuk, Ukr. J. Phys., 51: 921 (2006).
  10. N. I. Grigorchuk and P. M. Tomchuk, Low Temp. Phys., 31: 411 (2005). Crossref
  11. V. Amendola, R. Pilot, M. Frasconi, O. M. Marago, and M. A. Iati, J. Phys.: Condens. Matter, 29: 203002 (2017). Crossref
  12. E. A. Coronado and G. C. Schatz, J. Chem. Phys., 119: 3926 (2003). Crossref
  13. D. M. Wood and N. W. Ashcroft, Phys. Rev. B, 25: 6255 (1982). Crossref
  14. K. A. Willets and R. P. Van Duyne, Annu. Rev. Phys. Chem., 58: 267 (2007). Crossref
  15. C.-D. Chen, S.-F. Cheng, L.-K. Chau, and C. R. C. Wang, Biosens. Bioelectron., 22: 926 (2007). Crossref
  16. S. Nie and S. R. Emory, Science, 275: 1102 (1997). Crossref
  17. D. Li and Y. Xia, Nat. Mater., 3: 753 (2004). Crossref
  18. W. Srituravanich, N. Fang, C. Sun, Q. Luo, and X. Zhang, Nano Lett., 4: 1085 (2004). Crossref
  19. S. Lal, S. Link, and N. J. Halas, Nature Fotonics, 1: 641 (2007). Crossref
  20. М. І. Григорчук, Металлофиз. новейшие технол., 38, № 6: 717 (2016). Crossref
  21. N. I. Grigorchuk, Eur. Phys. Lett., 121: 67003 (2018). Crossref
  22. Ч. Киттель, Введение в физику твердого тела (Москва: Наука: 1978).
  23. G. W. Kaye and T. H. Laby, Tables Physical and Chemical Constants (London: Longmans, Green & Co.: 1959).