Локалізовані плазмони і підсилення кінетичних процесів в конденсованих середовищах

 

Голіней І.Ю.

 

Інститут ядерних досліджень НАН України, Київ

 

Вивчення поверхневих та локалізованих плазмонів здобуло особливу популярність в останні роки, виділившись в окрему область досліджень, що отримала назву плазмоніка. Локалізовані плазмони є колективними збудженнями електронної підсистеми металів та електромагнітного поля, що існують в металевих наночастинках та навколо наноскопічних дефектів у металах. Завдяки великому значенню сили осцилятора вони сильно взаємодіють з електронними збудженнями іншої природи.   Локалізовані плазмони в наночастинках аналогічні гігантському резонансу в ядрі атома.

Виконано низку робіт, в яких розглядалися ефекти взаємодії локалізованих плазмонів з екситонними та молекулярними збудженнями. Розроблено процедуру квантування плазмонів, що відкрило шлях для обчислення перерізів розсіяння на них електронів [1,2].

Резонансна взаємодія атомних збуджень з плазмонами, локалізованими на газонаповнених порах в опромінених плазмонах, призводить до підсилення міжатомних переходів, що проявляється в оптичних спектрах та спектрах енергетичних втрат швидких електронів. Додаткова структура, що з'являється в разі кристалізованих інертних газів у порах,  відповідає розмірному квантуванню екситонів.

Взаємодія локалізованого плазмона наночастинки з екситоном у напівпровідниковій квантовій ямі призводить до локалізації екситону [3].

Розраховано вплив металевої нанооболонки на ефективність поглинання світла й передачі його до реакційного центру в системі нанооболонка-світлозбірний комплекс в бактеріях [4].

Розраховано перерізи розсіяння й спектри втрат швидких електронів на металевих наночастинках, нанооболонках, кристалітах інертних газів у порах.

 

1. I.Yu. Goliney, V.I, Sugakov.  Phys. Rev. B 62, 11177 - 11184 (2000).

2. I.Yu. Goliney, V.I. Sugakov, Yu.V. Kryuchenko.  Phys. Rev. B 72, 075442 (2005).

3. I. Sugakov and G.V. Vertsimakha. Phys.Rev. B 81, 235308 (2010)

4.Goliney I.Yu.  Sugakov V.I.,  Valkunas L. Vertsimakha G.V.  Chemical Physics, 404. 116-122 (2012).