Моделирование электромагнитных свойств серебряных наноструктур на подложке в атмосфере воздуха

  • Елена Петровна Микитчук Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Республика Беларусь
  • Константин Владимирович Козадаев 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

Елена Петровна Микитчук, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Республика Беларусь

аспирантка кафедры интеллектуальных систем факультета радиофизики и компьютерных технологий

Константин Владимирович Козадаев, НИУ «Институт прикладных физических проблем им. А. Н. Севченко» БГУ, ул. Курчатова, 7, 220108, г. Минск, Республика Беларусь

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

Литература

1. Оптические сенсоры на основе поверхностного плазмонного резонанса для высокочувствительного биохимического анализа / Д. А. Мамичев [и др.] // Молекулярная медицина. 2012. № 6. С. 19 –27.
2. Zhu S. L., Zhou W. Numerical Design Methods of Nanostructure Array for Nanobiosensing // Plasmonics. 2010. Vol. 5, № 3. P. 267–271.
3. Conical nanoparticles for blood disease detection / L. L. Spada [et al.] // Adv. nanoparticles. 2013. Vol. 2, № 3. P. 259 –265.
4. Yugang Sun, Changhua An. Shaped gold and silver nanoparticles // Front. mater. sci. 2011. Vol. 5, issue 1. P. 1–24.
5. Liquid-phase formation of silver nanoparticles on a glass substrate regulated by gold nanoparticles / K. Hanada [et al.] // Sens. Mater. 2011. Vol. 23, № 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.
7. Хлебцов Н. Г. Оптика и биофотоника наночастиц с плазмонным резонансом // Квантовая электроника. 2008. Т. 38, № 6. С. 504 –529.
8. Дынич Р. А., Ковтун-Кужель В. А., Понявина А. Н. Моделирование характеристик рассеяния электромагнитного излучения упорядоченным ансамблем диэлектрических цилиндров // Журн. прикл. спектроскопии. 2011. Т. 78, № 6. С. 874 –879.
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, № 4. P. 354 –363.
10. Голованов О. А. Автономные блоки с виртуальными каналами Флоке и их применение для решения прикладных задач электродинамики // Радиотехника и электроника. 2006. Т. 51, № 12. С. 1423–1430.
11. Курушин А. А., Пластиков А. Н. Численные методы расчета // Проектирование СВЧ-устройств в среде CST Microwave Studio. М., 2010. С. 47–73.
12. Микитчук Е. П., Козадаев К. В. Моделирование взаимодействия между серебряными наночастицами в двумерном массиве на стеклянной подложке // Журн. прикл. спектроскопии. 2016. Т. 83, № 6. С. 947– 953.
Опубликована
2017-04-05
Ключевые слова
двумерный массив, наночастицы Ag, спектр экстинкции оптического излучения, поверхностный плазмонный резонанс
Как цитировать
МИКИТЧУК, Елена Петровна; КОЗАДАЕВ, Константин Владимирович. 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: <https://journals.bsu.by/index.php/physics/article/view/16>. Дата доступа: 18 янв. 2018