Влияние диэлектрического окружения на оптические свойства наноструктур

1 – фуллерен С60; 2 – однослойная полупроводниковая квантовая точка; 3 – квантовая точка типа «ядро-оболочка»; 4 – TEM снимок золотых наночастиц; 5 – TEM снимок наночастиц серебра.

Особенности оптических процессов, происходящих на нанометровых масштабах
Необходимо учитывать влияние локализованных полей
Электромагнитные поля вблизи наноструктур существенно отличаются от полей в свободном пространстве и в объемных материалах
Эти обстоятельства особенно важны при рассмотрении эффектов, происходящих вблизи границы наноструктур, а также при взаимодействии близко расположенных наночастиц
Локализованные поля существуют в ограниченных частях пространства, однако интенсивности таких полей могут быть значительны, что может приводить к возникновению нелинейно-оптических явлений
В случае, если исследуемые нанообъекты обладают размерами менее 10 нм, могут начинать играть роль квантовые эффекты, приводящие к неприменимости использования понятия диэлектрической проницаемости

Взаимодействие электромагнитного излучения с электронами и дырками главным образом определяется выражением:
hщ – энергия поглощенных или излученных фотонов,
hщ1 и hщ2 – энергии падающих и рассеянных фотонов

где ω ‒ угловая частота волны света, εm ‒ диэлектрическая константа непоглощающей среды (Im[εm] = 0), VNP – объем НЧ, ε(ω) ‒ частотнозависимая комплексная диэлектрическая функция металла, ε(ω) = εr(ω) + iεi(ω).

Фотоснимки образцов AuNPs@H2О (а); AuNPs@SiO2 (b); AuNPs@PVP (с)