Моделирование электромагнитных свойств серебряных наноструктур на подложке в атмосфере воздуха

  • A. P. Mikitchuk Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Республика Беларусь
  • K. V. Kozadaev НИУ «Институт прикладных физических проблем им. А. Н. Севченко» БГУ, ул. Курчатова, 7, 220108, г. Минск, Республика Беларусь

Аннотация

Методом конечного интегрирования в рамках программного пакета CST Studio рассчитаны оптические спектры экстинкции и пространственные распределения составляющих электромагнитного поля в двумерных серебряных наноструктурах c наночастицами Ag на стеклянной подложке в атмосфере воздуха. Предложены рекомендации для управления характеристиками оптических спектров двумерных массивов наночастиц Ag на стеклянной подложке, основанные на подборе формы, плотности заполнения поверхности и аспектного отношения наночастиц. Установлено, что управление спектральным положением полосы поверхностного плазмонного резонанса в широком диапазоне длин волн от 350 до 750 нм возможно на этапе синтеза наноструктуры путем вариации формы наночастиц, а более тонкое управление спектральной формой полосы поверхностного плазмонного резонанса – путем изменения линейных размеров и плотности заполнения поверхности наночастицами.

Биографии авторов

##submission.authorWithAffiliation##

аспирантка кафедры интеллектуальных систем факультета радиофизики и компьютерных технологий

##submission.authorWithAffiliation##

кандидат физико-математических наук, доцент; заведующий кафедрой интеллектуальных систем факультета радиофизики и компьютерных технологий

Литература

1. Mamichev D. A., Kuznetsov I. A., Maslova N. Е., et al. Optical sensors based on surface plasmon resonance for high-sensitive biochemical analysis. Molekulyarnaya meditsina. 2012. No. 6. P. 19 –27 (in Russ.).
2. Zhu S. L., Zhou W. Numerical Design Methods of Nanostructure Array for Nanobiosensing. Plasmonics. 2010. Vol. 5, No. 3. P. 267–271. DOI: 10.1007/s11468-010-9137-8.
3. Spada L. L., Lovine R., Tarparelli R., et al. Conical nanoparticles for blood disease detection. Adv. nanoparticles. 2013. Vol. 2, No. 3. P. 259 –265. DOI: 10.4236/anp.2013.23036.
4. Yugang Sun, Changhua An. Shaped gold and silver nanoparticles. Front. mater. sci. 2011. Vol. 5, issue 1. P. 1–24. DOI: 10.1007/s11706-011-0100-1.
5. Hanada K., Uchida K., Citterlo D., et al. Liquid-phase formation of silver nanoparticles on a glass substrate regulated by gold nanoparticles. Sens. Mater. 2011. Vol. 23, No. 5. P. 251–261.
6. Goncharov V. K., Kozadaev K. V., Mikitchuk A. P. Diagnostics of the monolayer silver nanostructures on a solid substrate using the bifactorial analysis of the SPR-band. High temp. mater. process. 2014. Vol. 18, issue 3. P. 217–229. DOI: 10.1615/HighTempMatProc.2015015636.
7. Khlebtsov N. G. Optics and biophotonics of nanoparticles with a plasmon resonance. Kvant. electron. 2008. Vol. 38, No. 6. P. 504 –529 (in Russ.).
8. Dynich R. A., Kovtun-Kuzhel V. A., Ponyavina A. N. Modelirovanie kharakteristik rasseyaniya elektromagnitnogo izlucheniya uporyadochennym ansamblem dielektricheskikh tsilindrov [Modeling the characteristics of electromagnetic radiation scattering by an ordered assembly of dielectric cylinders]. Zhurnal prikl. spektrosk. 2011. Vol. 78, No. 6. P. 874 –879 (in Russ.).
9. Fritzen F., Bohlke T. Influence of the type of boundary conditions on the numerical properties of unit cell problems. Technische mech. 2010. Vol. 30, No. 4. P. 354 –363.
10. Golovanov O. A. Avtonomnye bloki s virtualʼnymi kanalami Floke i ikh primenenie dlya resheniya prikladnykh zadach elektrodinamiki [Solution of Applied Problems of Electromagnetics Based on the Use of Autonomous Blocks with Virtual Floquel Channels]. Radiotekh. elektron. 2006. Vol. 51, No. 12. P. 1423–1430 (in Russ.).
11. Kurushin A. A., Plastikov A. N. Chislennye metody rascheta. Proektirovanie SVCh ustroistv v srede CST Microwave Studio. Mosc., 2010. S. 47–73 (in Russ.).
12. Mikitchuk E. P., Kozadaev K. V. Modelirovanie vzaimodeistviya mezhdu serebryanymi nanochastitsami v dvumernom massive na steklyannoi podlozhke [Modeling the Interaction between Silver Nanoparticles in a 2D-Array on a Glass Substrate]. Zhurnal prikl. spektrosk. 2016. Vol. 83, No. 6. P. 947– 953 (in Russ.).
Опубликована
2017-04-05
Как цитировать
MIKITCHUK, A. P.; KOZADAEV, K. V.. Моделирование электромагнитных свойств серебряных наноструктур на подложке в атмосфере воздуха. Журнал Белорусского государственного университета. Физика, [S.l.], n. 1, p. 100-107, апр. 2017. ISSN 2520-2243. Доступно на: <http://journals.bsu.by/index.php/physics/article/view/16>. Дата доступа: 23 сен. 2017