• Українська
  • English
  • Русский
ISSN 2415-3400 (Online)
ISSN 1028-821X (Print)

НАНОЦИЛИНДРЫ ИЗ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ КАК РАССЕИВАТЕЛИ ПЛОСКОЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ВОЛНЫ

Рубрика: 
МИКРОВОЛНОВАЯ И ТЕРАГЕРЦЕВАЯ ТЕХНИКА
Величко, ЕА, Николаенко, АП
Organization: 

Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины
12, ул. Ак. Проскуры, Харьков, 61085, Украина
E-mail: elena.vel80@gmail.com
https://doi.org/10.15407/rej2015.04.062
Язык: русский
Аннотация: 

Нанопроволоки и нанотрубки из благородных металлов широко используются в современных технологиях в качестве  составных частей лазеров, биосенсоров и других устройств. В литературе рассмотрены далеко не все возможные задачи, возника-ющие при исследовании подобных объектов. В данной работе с помощью численного моделирования рассматриваются цилиндрические нанообъекты из золота и серебра, выступающие в качестве своеобразной призмы, способной селектировать отдельные длины волн и рассеивать их под разными углами. Для этого исследуется рассеяние плоской электромагнитной волны Н-поляризации на нанотрубках и нанопроволоках из золота и серебра с диэлектрическим покрытием и без него в видимом диапазоне длин волн. Задача рассеяния решается методом разделения переменных в полярных координатах. Используется комплексный показатель преломления золота и серебра, значения которого были получены из опубликованных экспериментальных данных. Результаты исследования говорят о том, что исследуемые нанообъекты могут служить частотно-избирательным приемником или оптическим фильт-ром, который одновременно селектирует и отклоняет под разными углами отдельные длины волн. Большое влияние на конечный результат оказывают размеры рассеивателей и диэлектрическая проницаемость покрытия.
Ключевые слова: плазмон, поверхностный плазмонный резонанс, рассеяние

Статья поступила  03.11.2015 г.
PACS     41.20.Jb; 42.25.Bs
УДК 537.874:621.371
Radiofiz. elektron. 2015, 20(4): 62-69
Полный текст (PDF)
 

References: 
  1. Martin O. J. F. Plasmon resonances in nanowires with a non-regular cross-section / O. J. F. Martin // Optical Nanotechno-logies, Topics Appl. Phys. / J. Tominaga and D. P. Tsai (Eds.). – Berlin: Springer, 2003. – Vol. 88. – Р. 183–210.
  2. Fredkin D. R. Resonant behavior of dielectric objects (electro-static resonances) / D. R. Fredkin, I. Mayergoyz // Phys. Rev. Lett. – 2003. – 91, N 25. – P. 3902–3905.
  3. Schroster U. Surface plasmon-polaritons on metal cylinders with dielectric core / U. Schroster, A. Dereus // Phys. Rev. B. – 2001. – 64, Iss. 12. – P. 125420 (10 p.).
  4. High-performance biosensing using arrays of plasmonic nanotubes / J. McPhillips, A. Murphy, M. P. Jonsson et al. // ACS Nano. – 2010. – 4, N 4. – P. 2210–2216.
  5. Fabrication and optical properties of large-scale arrays of gold nanocavities based on rod-in-a-tube coaxials / A. Murphy, Y. Sonnefraud, A. V. Krasavin et al. // Appl. Phys. Lett. – 2013. – 102, N 10. – P. 103103 (5 p.).
  6. Velichko E. A. Plasmon-assisted scattering of light by a circular silver nanowire with concentric dielectric coating / E. A. Velichko, D. M. Natarov, A. I. Nosich // 15th Int. Conf. Transparent Optical Networks: proc. – Cartagena, 2013. – Tu. – P. 24.
  7. Zhu J. Theoretical study of the light scattering from gold nanotubes: effect of wall thickness / J. Zhu // Materials science and engineering. – 2007. – A 454-455. – P. 685–689.
  8. Velichko E. A. Refractive-index sensitivities of hybrid surface-plasmon resonances for a core-shell circular silver nanotube sensor / E. A. Velichko, A. I. Nosich // Opt. Lett. – 2013. – 38, Iss. 23. – P. 4978–4981.
  9. Velichko E. A. Numerical modeling of plasmon-assisted nanotube sensors of the host-medium refractive index / E. A. Velichko // IEEE Int. Conf. Numerical Electromagnetic Modeling and Optimization for RF, Microwave, and Terahertz Applications (NEMO2014): proc. – Pavia, 2014. – Session TH1. – 4 p.
  10. Wait J. R. Introduction to antennas and propagation / J. R. Wait. – L.: Peter Peregrinus Ltd., 1986. – 256 p.
  11. Johnson P. B. Optical constants of the noble metals / P. B. Johnson, R. W. Christy // Phys. Rev. B. – 1972. – 6, N 12. – P. 4370–4378.
  12. Величко Е. А. Моделирование рассеяния плоской электромагнитной волны на цилиндре из диэлектрика / 2010. – 1(15), № 3. – С. 17–24.
  13. Хюлст Г. Ван де. Рассеяние света малыми частицами / Г. Ван де Хюлст: пер. с англ. под ред. В. В. Соболева. – М.: Изд-во иностр. лит., 1961. – 537 с.
  14. Величко Е. А. Рассеяние плоской электромагнитной волны на металлическом цилиндре с покрытием из диэлектрика или метаматериала / Е. А. Величко, А. П. Николаенко // Изв. вузов. Радиофизика. – 2014. – 57, № 1. – P. 48–58.