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

ЗАЛЕЖНІСТЬ ІНТЕНСИВНОСТІ ФЛУОРЕСЦЕНЦІЇ БАРВНИКІВ У РОЗЧИНАХ З ВМІСТОМ НАНОЧАСТИНОК ВІД ОПТИЧНОЇ ГУСТИНИ КОМПОНЕНТІВ СУМІШІ

Рубрика: 
ПРИКЛАДНА РАДІОФІЗИКА
Ніколаєв, СВ, Пожар, ВВ, Дзюбенко, МІ, Ніколаєв, КС
Organization: 

Інститут радіофізики та електроніки ім. О.Я. Усикова НАН України
12, вул. Акад. Проскури, Харків, 61085, Україна
E-mail: svn@ire.kharkov.ua
https://doi.org/10.15407/rej2018.03.077
Мова: російська
Анотація: 

 

Предмет і мета роботи. Відомо, що додавання плаз-монних наночастинок металів у активні середовища може бути використано для поліпшення випромінювальних характеристик середовища. Однак актуальна з прикладної точки зору проблема впливу співвідношення компонентів на інтенсивність флуоресценції нанокомпозитів недостатньо вивчена і вимагає додаткових досліджень.

Методи і методологія роботи. У даній роботі дослід-жено флуоресценцію розчинів барвників Родамін 6G і Родамін С у присутності наночастинок срібла при різних довжинах хвиль збудження. Вивчено вплив кон-центрації компонентів сумішей на коефіцієнт підсилення флуоресценції молекул барвника.

Результати роботи. Показано, що в якості узагальненого параметра, який визначає флуоресцентні характеристики нанокомпозитів, слід розглядати відносну оптичну густину компонентів суміші, що представляє собою відношення оптичної густини нанодобавки до оптичної густини барвника на довжині хвилі збудження. Величина відносної оптичної густини зростає при збільшенні концентрації наночастинок, зменшенні концентрації барвника або при збудженні випромінюванням, спектр якого розташований ближче до максимуму плазмонного резонансу наночастинок. У цьому випадку спостерігається зростання коефіцієнта посилення флуоресценції. Якщо ж спектр накачування далекий від довжини хвилі максимуму плазмонного резонансу, концентрація наночастинок низька, а концентрація барвника велика, то величина відносної оптичної густини мала, посилення флуоресценції стає незначним, і навіть може виникати її гасіння.

Висновок. Результати проведених досліджень дозволяють сформулювати загальний підхід до оцінки впливу співвідношення компонентів сумішей, складених з молекул барвників і металевих наночастинок, на інтенсивність флуоресценції молекул флуорофору
Ключові слова: лазерний барвник, наночастинки, плазмонний резонанс, флуоресценція

Стаття надійшла до редакції 14.05.2018
PACS: 33.50.Dq, 78.67.Sc
УДК 535.373.2+535.343.9
Radiofiz. elektron. 2018, 23(3): 77-83
Повний текст (PDF)

References: 
  1. Klimov V. V., Ducloy M., Letokhov V. S. Spontaneous emission of an atom in the presence of nanobodies. Quantum Electron. 2001. Vol. 31, N 7. P. 569–586. DOI:http://dx.doi.org/10.1070/QE2001v031n07ABEH002007
  2. Tam F., Goodrich G. P., Johnson B. R., Halas N. J. Plasmonic enhancement of molecular fluorescence. Nano Lett. 2007. Vol. 7, Iss. 2. P. 496–501. DOI: 10.1021/nl062901x
  3. Fu Y., Zhang J., Lakowicz J. R. Plasmonic enhancement of single-molecule fluorescence near a silver nanoparticle. J. Fluoresc. 2007. Vol. 17, Iss. 6. P. 811–816. DOI:10.1007/s10895-007-0259-0
  4. Bharadwaj P., Novotny L. Spectral dependence of single molecule fluorescence enhancement. Opt. Express. 2007. Vol. 15, Iss. 21. P. 14266–14274. DOI: https:// doi.org/10.1364/OE.15.014266
  5. Guzatov D. V, Vaschenko S. V, Stankevich V. V., Lunevich A. Ya., Glukhov Y. F., Gaponenko S. V. Plasmonic Enhancement of Molecular Fluorescence near Silver Nanoparticles: Theory, Modeling, and Experiment. J. Phys. Chem. C. 2012. Vol. 116, Iss. 19. P. 10723−10733. DOI:10.1021/jp301598w
  6. Iosin M., Baldeck P., Astilean S. Plasmon-enhanced fluorescence of dye molecules. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam
    Interactions with Materials and Atoms    . 2009. Vol. 267, Iss. 2. P. 403–405. DOI:https://doi.org/10.1016/ j.nimb.2008.10.055
  7. Chen Y., Munechika K., Ginger D. S. Dependence of Fluorescence Intensity on the Spectral Overlap between Fluorophores and Plasmon Resonant Single Silver Nanoparticles. 2007. Nano Lett. Vol. 7, N 3. P. 690–696. DOI:10.1021/nl062795z
  8. Anger P., Bharadwaj P., Novotny L. Enhancement and Quenching of Single-Molecule Fluorescence. Phys. Rev. Lett. 2006. Vol. 96, N 11. P. 113002 (4 p.). DOI:10.1103/PhysRevLett.96.113002
  9. Ragab Alaa El-din E. A., Gadallah A., Mohamed Mona B., Azzouz I. M. Effect of silver NPs plasmon on optical properties of fluorescein dye. Optics & Laser Technology. 2013. Vol. 52. P. 109–112. DOI:https://doi.org/10.1016/ j.optlastec.2013.04.007
  10. Ibrayev N. Kh., Zeinidenov A. K., Aimukhanov A. K.  The Influence of Silver Nanoparticles on the Stimulat-ed Luminescence of Rhodamine 6G SolutionsOptics and Spectroscopy. 2014. Vol. 117, Iss. 4. P. 540–544. DOI:https://doi.org/10.1134/S0030400X14100099    
  11. Суворова Т. И., Балбекова А. Н., Клюев В. Г., Латышев А. Н., Овчинников О. В., Смирнов М. С., Рыбалко A. M. Усиление люминесценции молекул красителей в присутствии серебряных наночастиц. Оптический журнал. 2012. Т. 79, № 1. P. 56–58.
  12. Locharoenrat K., Damrongsak P. Enhancement of fluorescence in inorganic dyes by metallic nanostructured surfaces. Ukr. J. Phys. Opt. 2016. Vol. 17, Iss. 1. P. 21–26. DOI:10.3116/16091833/17/1/21/2016
  13. Николаев С. В., Пожар В. В., Дзюбенко М. И., Николаев К. С. Влияние наночастиц серебра на интенсивность флуоресценции Родамина 6G и Сульфородамина 101. Радиофизика и электроника. 2016. Т. 7(21), № 2. С. 53–58. DOI:https://doi.org/ 10.15407/rej2016.02.053
  14. Andreev A. N., Lazarenko A. G. Measurement of par-ticle dimensions in colloidal solutions using the correlation spectroscopy technique. Telecommunications and Radio Engineering. 2013. Vol. 73, Iss. 18. P.1671–1678. DOI:10.1615/TelecomRadEng.v73.i18.60
  15. Владимиров Ю. А., Потапенко А. Я. Физико-химические основы фотобиологических процессов. М.: Высшая школа, 1989. 199 c.
  16. Dmitruk N. L., Malynych S. Z., Moroz I. E., Kurlyak V. Yu. Optical efficiency of Ag and Au nanoparticles. Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics. 2010. Vol. 13, N 4. P. 369–373.