Фемтосекундная фотоника наноструктурированных систем Ag/TiO2 и Au/TiO2 тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.17, кандидат физико-математических наук Айбушев, Арсений Валерьевич

• Айбушев, Арсений Валерьевич
• кандидат физико-математических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Айбушев, Арсений Валерьевич

Содержание.

Глава 1. Введение и обзор литературы.

1.1. Введение.

1.2 Обзор литературы по теме работы

Глава 2. Методы исследования.

2.1 Экспериментальные методы.

2.1.1 Многофотонная и ближнепольная микроскопия.

2.1.2 Фемтосекундная абсорбционная спектроскопия.

2.2 Теоретические методы.

2.2.1 Метод FDTD.

2.2.2 Метод TD-DFT.

Глава 3. Микроскопия пленок Ме/ТЮ2.

3.1 Приготовление мезопористых пленок Ме/ТЮг.

3.2 Многофотонная и ближнепольная оптическая микроскопия пленок Ме/ТЮ2.

3.3 Изучение конфигураций «горячих точек».

3.4 Выводы.

Глава 4. Фемтосекундная динамика наночастиц Аи и пленок ТЮ2.

4.1 Фемтосекундная абсорбционная спектроскопия золотых коллоидов.

4.2 Воздействие фемтосекундного импульса на кластеры Меп

Me=Au,Ag; п=4,12).

4.3 Фемтосекундная абсорбционная спектроскопия кристаллических и аморфных пленок Au/Ti02.

4.4 Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Фемтосекундная фотоника наноструктурированных систем Ag/TiO2 и Au/TiO2»

1.1 Введение На протяжении последних трех десятилетий ТЮ2 широко исследуется для различных применений в области фотокатализа, химических сенсоров, удаления загрязнений, преобразования световой энергии в химическую энергию [1-3]. В последние годы одним из перспективных направлений стало сопряжение ТЮ2 с ферментами. Это позволит осуществлять селективные фотокаталитические реакции, например, получение водорода и биологические активные соединения, такие как NADH. Эффективность фотокаталитических реакций с участием диоксида титана ограничена процессами рекомбинации и поглощающей способностью в видимом диапазоне длин волн. Доля энергии солнечного света, которая приходит на полосу поглощения объёмного ТЮ2 не превышает 5%.Фотокаталитические свойства диоксида титана могут быть существенно улучшены, при использовании мезопористых пленок, образованных из наночастиц ТЮ2. Во-первых, это происходит из-за развитой поверхности (до 300м /см ) мезопористых пленок. Во-вторых, для наночастиц ТЮг менее 25нм, ширина запрещенной зоны ТЮг монотонно уменьшается (с 3.2эВ до 2.7эВ), вплоть до размеров наночастиц порядка Юнм [4].В настоящее время, для улучшения сенсибилизации пленок ТЮ2 к солнечному свету перспективными выглядят следующие направления. Вопервых, допирование ТЮ2 атомами углерода, азота и серы [5]. Во-вторых, поиск таких соединений и частиц, в которых был бы возможен эффективный транспорт электронов в ТЮ2 под действием видимого света. В этой связи, благородные металлы, которые имеют значительное поглощение в оптической области спектра, выглядят особенно привлекательными [6].С другой стороны, благородные металлы сегодня являются ключевыми для новой области нанооптики, такой как наноплазмоника [7]. Здесь, одной из наиболее важных характеристик частицы является способность значительно усиливать электромагнитные поля в пространственных масштабах самой частицы. Создание таких систем может быть использовано для детектирования рамановского сигнала единичных молекул на поверхности наночастиц, в люминесцентной спектроскопии [8-9]. Наконец, благодаря высокой концентрации электромагнитной энергии вокруг наночастиц, в этом году, впервые, был создан лазер на поверхностных плазмонах, так называемый спазер [10-11].В представленной работе рассматриваются композиты, состоящие из наночастиц благородных металлов (золота и серебра), фотодепонированных на аморфные и кристаллические пористые пленки ТЮ2. В работе применяются современные экспериментальные исследования: многофотонная и ближнепольная оптическая микроскопия, фемтосекундная абсорбционная спектроскопия. Разработана программа для исследования и предсказания оптических свойств металл/полупроводниковых наноструктур.Цели и задачи работы: 1. Получить аморфные и кристаллические пористые нанокомпозитные пленки Ме/ТЮг (Me=Au,Ag, частицы металла получить фотокаталитическим способом), обладающие: во-первых, «горячими точками» с высоким коэффициентом усиления электромагнитного поля в ближней ИК-области; вовторых, высокой концентрацией таких «горячих точек». Исследовать морфологию полученных образцов.2. Создать программный код для расчета оптических свойств диэлектрических, металлических и полупроводниковых наночастиц различных конфигураций.3. На основе созданного метода моделирования, соотнести экспериментальные данные по электронной и многофотонной микроскопии пленок Me/TiCb с целью выявить связь между оптическими особенностями и геометрическими конфигурациями наночастиц Me на пленке.4. Выяснить вклад наночастиц Me и Ti0 2 в люминесценцию пористых пленок Ме/ТЮ2.5. С помощью многофотонной люминесцентной микроскопии и фемтосекундной абсорбционной спектроскопии получить характерные времена процессов, протекающих в аморфных и кристаллических пленках Ме/ТЮг , а также коллоидов золота и серебра.Диссертация состоит из четырех глав, заключения и списка цитируемой литературы.Вначале первой главы проводится обоснование актуальности диссертационной работы, методов и объектов исследования. Кратко сформулированы цели и задачи работы. Остальную часть главы занимает обзор литературы по следующим, важным в работе, тематикам: физико-химические свойства диоксида титана, образование кластеров на поверхности диоксида титана, оптические свойства металлических наночастиц и нанокластеров благородных металлов.Во второй главе произведено описание экспериментальных и теоретических методов, которые были использованы в работе. Для экспериментальных методов приведены схемы установок и принципы их работы. Обсуждаются достоинства и недостатки конкретных методов.В начале третьей главы приводится довольно подробное описание методики синтеза мезопористых пленок ТЮг, и условий при которых происходило образование металлических наночастиц на пленках ТЮ2.Приводится ряд фотографий с морфологией образцов с разным временем фотодепонирования металлических частиц. Далее представлены эксперименты многофотонной и ближнепольной микроскопии по исследованию ярких и темных пятен при двухфотонном возбуждении пленок. Приводятся кинетики затухания люминесценции, а также спектры соответствующие ярким и темным пятнам. Подводится статистика спектров, оценивается квантовый выход двухфотонного процесса. В конце главы исследуются оптические характеристики различных конфигураций наночастиц металла на поверхности ТЮг: сближение наночастиц металла, углубление их в материал ТЮг.Вычисляется целесообразность использования ТЮг для получения больших усилений в ближней зоне. Обосновывается модель димера наночастиц, как наиболее вероятная конфигурация самых интенсивных ярких пятен.В начале четвертой главы, с помощью метода «накачка-зондирование» изучается динамика дифференциального поглощения золотых коллоидов в первые ЮОфс после импульса накачки. Делается вывод о существовании фотоиндуцированной анизотропии на временах до 50фс. Далее происходит переход к еще более малым временам после возбуждения (импульса накачки) и рассматривается квантово-механическая задача отклика металлических кластеров на импульсы с разными фазовыми характеристиками. Завершает главу исследование динамики фотоиндуцированного поглощения в пленках Аи/ТЮг; демонстрируется различие сигнала для двух фаз ТЮг кристаллической и аморфной.

Заключение диссертации по теме «Химическая физика, в том числе физика горения и взрыва», Айбушев, Арсений Валерьевич

4.4 Выводы

1. Золотые сферические наночастицы проявляют фотоиндуцированную анизотропия вплоть до времен ~60фс.

2. Продемонстрировано влияние фазовых характеристик ультракороткого импульса на электронную динамику малоатомных кластеров золота.

3. Проведены эксперименты фемтосекундной абсорбционной спектроскопии на пленках Ме/ТЮ2. Выявлены различия спектров фотоиндуцированного поглощения для кристаллической и аморфной подложки ТЮ2. Выяснен вклад наночастиц металла в сигнал эксперимента.

Заключение

В заключении хотелось бы привести список основных результатов дынной диссертационной работы:

1. Написан программный параллельный код на языке С++, реализующий FDTD метод, позволяющий проводить компьютерное моделирование взаимодействия электромагнитных полей с диэлектрическими, металлическими и полупроводниковыми структурами.

2. Получены аморфные и кристаллические пористые нанокомпозитные пленки Ме/ТЮ2 (Me=Au,Ag, частицы металла получены фотокаталитическим способом), обладающие: во-первых, «горячими точками» с высоким коэффициентом усиления электромагнитного поля в ближней ИК-области, во-вторых, высокой концентрацией таких «горячих точек». Концентрация горячих точек оценивается ~108см-1. Коэффициенты усиления поля -25, что не является типичными усилениями металлов в данном диапазоне длин волн. Данные образцы представляют интерес для рамановской ИК-спектроскопии и для визуализации биологических объектов.

3. Выяснен вклад металлических наночастиц и пленок' ТЮ2 в люминесценцию, наблюдаемую в эксперименте многофотонной микроскопии.

4. Развита ближнепольная безапертурная оптическая микроскопия с золотыми зондами, с помощью которой удалось показать, что наиболее интенсивные «горячие точки» имеют размер менее ЮОнм.

5. Установлено, что димер металлических наночастиц на ТЮ2 является наиболее вероятной конфигурацией наночастиц металлов для объяснения «горячих точек», наблюдаемых в эксперименте многофотонной микроскопии. Данная конфигурация наночастиц Me, с одной стороны существует на фотографиях электронной микроскопии. При этом концентрации таких димеров на поверхности согласуются с концентрацией «горячих точек» в оптическом эксперименте. С другой стороны, такая конфигурация наночастиц имеет ярко выраженное направление, и объясняет зависимость интенсивности люминесценции от направления поляризации возбуждающего лазерного импульса.

6. С помощью метода FDTD установлено, что значение диэлектрической проницаемости ТЮ2 принадлежит области значений е, в которой достигаются максимальные усиления электромагнитного поля в, ближней ИК-области. Данные, полученные в широком диапазоне s, показывают, что для Аи имеется участок s, где усиление поля практически не меняется. Значение е ТЮ2 лежит на краю этого участка. Т.е. для материалов с большим s, усиления поля будет иметь меньшие значения. Для серебра усиления полей растут с увеличением е. Для ТЮ2, усиления полей для золота и серебра имеют близкие значения.

7. С помощью фемтосекундной абсорбционной спектроскопии зарегистрирована динамика спектров фотоиндуцированного поглощения коллоидов золота для времен меньших ЮОфс. Эксперименты показали, что электронная динамика имеет анизотропию (относительно направления поляризации возбуждения) вплоть до времен бОфс. При накачке лазерным импульсом, в наночастицах возникают коллективные электронные колебания (плазмон). По мере релаксации этих колебаний исчезает наведенная анизотропия в наночастицах. При более поздних временах (вплоть до 400фс) происходит термализация электронного газа за счет электрон-электронного и электрон-фононного взаимодействия.

8. С помощью фемтосекундной абсорбционной спектроскопии исследованы динамики и спектры фотоиндуцированного поглощения аморфных и кристаллических пленок Au/Ti02 . Эксперименты показали, что при одной и тоже мощности дают сигнал только те пленки ТЮ2, на которые фотодепонированы металлические наночастицы. Исследование кинетик затухания сигнала показывает, что сигнал складывается из сигнала металлических частиц (установленного в п.7) и более затянутого сигнала ТЮ2.

9. С помощью TDDFT изучены времена релаксации электронной плотности для малоатомных кластеров золота и серебра при воздействии фемтосекундного лазерного импульса. Показан эффект линейной фазовой модуляции возбуждающего импульса на динамику отклика электронной системы. Эффект проявляется при ультракоротких возбуждающих импульсах по следующим причинам. Во-первых, малоатомные кластеры имеют значительное расстояние между энергетическими уровнями. В этом случае, для эффективной квантовой интерференции импульс должен быть спектрально широким (покрывать весь оптический спектр), а значит ультракоротким. Во-вторых, релаксация коллективного электронного возбуждения происходит в фемтосекундном масштабе времени, что накладывает ограничение на использование длительных импульсов возбуждения.

Благодарности

Выражаю глубокую признательность моим научным руководителям Саркисову Олегу Михайловичу и Лозовику Юрию Ефремовичу не только за ценные научные советы и методические указания, но и за то, что в течение ряда лет формировали во мне мировоззрение физика. Благодарю также д.х.н. Надточенко Виктора Андреевича за многие полезные обсуждения, помощь в вопросах химии, наконец, предоставленную возможность работать в данной тематике. Помимо этого, хочу сказать большое спасибо Астафьеву Артему, Гостеву Федору и Шелаеву Ивану за помощь в получении экспериментальных данных. Благодарю сотрудников СКИФ-МГУ "Чебышёв" за предоставленное время для расчета моих задач.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Айбушев, Арсений Валерьевич, 2009 год

1. Fujishima and К. Honda, Electrochemical Photolysis of Water at a Semiconductor Electrode, Nature 238, 37 (1972)

2. U. Bach, D. Lupo, M. Gratzel et al., Dye Sensitised Mesoporous Heterojunction Solar Cells Showing High Photon to Electron Conversion Efficiencies, Nature, 395, 583 (1998)

3. M. R. Hoffmann, S. T. Martin, W. Choi, D. Bahnemann, Environmental Applications of Semiconductor Photocatalysis, Chem.Rev. 1995, 95, 69.

4. X. Baifu, L. Jing, et al., Effects of Simultaneously Doped and Deposited Ag on the Photocatalytic Activity and Surface States of ТЮ2, J. Phys. Chem. В 109, 2805(2005)

5. Bacsa R., Kiwi J. et al., Preparation, Testing and Characterization of Doped Ti02 Active in the Peroxidation of Biomolecules under Visible Light, Ohno T. et al. J. Phys. Chem.B, 109. 5994(2005)

6. E. Hirakawa, and P. Kamat, Charge Separation and Catalytic Activity of Ag/Ti02 Core-Shell Composite Clusters under UV-Irradiation, J. Am. Chem.Soc. 127(11),3928 (2005)

7. Surface plasmon nanophotonics, Eds. M. Brongersma, P. Kik, Spinger (2007).

8. P. Johansson, Surface-enhanced Raman scattering and fluorescence near metal nanoparticles, Phys. Rev. B, 72, 035427 (2005).

9. J. Zhang, and R. Joseph, Enhanced Luminescence of Phenyl-phenanthridine Dye on Aggregated Small Silver Nanoparticles, J. Phys. Chem. В109, 8701 (2005).

10. David J. Bergman and Mark I. Stockman, Surface Plasmon Amplification by Stimulated Emission of Radiation: Quantum Generation of Coherent Surface Plasmons in Nanosystems, Phys. Rev. Lett. 90, 027402 (2003).

11. Mark I. Stockman, Spasers explained, Nature Photonics, 2, June, 327, (2008).

12. А.А. Красновский, Г.П. Брин, Фотокаталитическое действие окиси цинка и двуокиси титана в реакциях, идущих с выделением кислорода ДАН, 139, 142(1961)

13. А.А. Красновский, Г.П. Брин , Фотохимическое выделение кислорода в водных растворах соединений окисного железа; сенсибилизация окислами вольфрама, титана и цинка, ДАН, 168, №5, с. 1100, (1966)

14. А.А. Красновский, Г.П. Брин, Фотовосстановление метилвиологена, сенсибилизированное неорганическими полупроводниками, ДАН, 212, №6, с. 1431 (1973)

15. В.В. Никандров, Г.П. Брин, А.А. Красновский, Фотообразование водорода на двуокиси титана; использование органических доноров электрона и гидрогеназы, ДАН, 256, №5, с. 1249, (1981)

16. М.А. Шлык, В.В. Никандров, Н.А. Зорин, А.А. Красновский, Образование водорода при прямом переносе электронов от неорганического полупроводника к бактериальной гидрогеназе, Биофизика, т.54, № 10, с. 1598,(1989)

17. D.T. Cromer, К. Herrington, The Structures of Anatase and Rutile, J. Am. Chem. Soc. 77,4708(1955).

18. Yi Xie, Qingnan Zhao etc., Low Temperature Preparation and Characterization of N-doped and N-S-codoped Ti02 by Sol-gel Route, Catal. Letter 2007, 118, 231-237

19. Dongshe Zhang etc., Low-Temperature Fabrication of Efficient Porous Titania Photoelectrodes by Hydrothermal Crystallization at the Solid/Gas Interface, Adv. Mater. 2003, 15, No. 10, 814-817

20. V. V. Hoang etc., Structural properties of amorphous ТЮ2 nanoparticles, Eur. Phys. J. D 44, 515-524 (2007)

21. Gratzel, M. Heterogeneous Photochemical Electron Transfer; CRC Press: Boca Raton, FL, (1989)

22. U. Diebold, N. Ruzycki, G.S. Herman, A. Selloni, One step towards bridging the materials gap: surface studies of Ti02 anatase, Catalysis Today, 85, 93 (2003)

23. U. Diebold, The surface science of titanium dioxide, Surf. Sci. Rep. 48, 53 (2003)

24. Gong, X. Q.; Selloni, et. al, Small Au and Pt Clusters at the Anatase ТЮ2(101) Surface: Behavior at Terraces, Steps, and Surface Oxygen Vacancies, J. Am. Chem. Soc. 130,370, 2008

25. B. O'Regan, M. Gratzel, A low-cost, high-efficiency solar cell based on dye-sensitized colloidal Ti02 films, Nature 353, 737 (1991)

26. О. Маделунг, Теория Твердого Тела, Наука, Москва (1980)

27. В. Климов , Наноплазмоника, Физматлит, Москва (2009)

28. G.Mie, Beitrage zur Optik truber Medien, speziell kolloidaler Metallosungen, Ann. d. Physik. 25, 377 (1908)

29. J. D. Jackson, Classical Electrodynamics, Wiley, New York, (1962)

30. C.F. Bohren, D.R. Huffman, Absorption and Scattering by Small Particles, Wiley, New York, (1983)

31. A. Kawabata, R. Kubo, Electronic Properties of Fine Metallic Particles. II. Plasma Resonance Absorption, J. Phys. Soc. Jpn, 21, 1765 (1966)

32. Lozovik Yu., Klyuchnik A., "Dielectric Susceptibility", North Holland, NY, 299 (1987)

33. H. Kuwata, Н. Tamaru, К. Esumi et al, Resonant light scattering from metal nanoparticles : practical analysis beyond Rayleigh approximation, Appl. Phys. Lett., 83, 4625 (2003)

34. P. Johnson, R. Christy, Optical Constants of the Noble Metals, Phys. Rev. B, 6, 4370(1972)

35. B.B. Горбачев, Л.Г. Спицына, Физика Полупроводников и металлов, Москва «Металлургия» (1982)

36. J. Smith, Н. Ehrenreich, Frequency dependence of the optical relaxation time in metals, Phys. Rev. B, 25, 923 (1982)

37. Handbook of Optical Constants of Solids, Eds D. Palik, Elsevier (1998)

38. U. Kreibig, Electronic properties of small silver particles: the optical constants and their temperature dependence, J. Phys. F: Metal Phys., 4, 999 (1974)

39. M. Barma, V. Subrahmanyam, Optical absorption in small metal particles, J. Phys.: Condens. Matter, 1, 7681 (1989)

40. S. Berciaud, L. Cognet, P.Tamarat, B. Lounis, Nano Lett., 5, 515 (2005)

41. A. Melikyan, H. Minassian, On surface plasmon damping in metallic nanoparticles, Appl. Phys. B, 78, 453 (2004)

42. H. Seferayn, R. Zadoyan, A. Wark et al, Diagnostics of Spectrally Resolved Transient Absorption: Surface Plasmon Resonance of Metal Nanoparticles, J. Phys. Chem. C, 111, 18525 (2007)

43. J. Ingleseeld, E. Plummer, in Angle-Resolved Photoemission: Theory and Current Applications (Ed. S D Kevan), Amsterdam, Elsevier (1992)

44. H. Petek, S. Ogawa, Femtosecond time-resolved two-photon photoemission studies of electron dynamics in metals, Prog. Surf. Sci., 56,, 239 (1997)

45. T. Hertel et al., Ultrafast Electron Dynamics at Cu(lll): Response of an Electron Gas to Optical Excitation, Phys. Rev. Lett., 76, 535 (1996)

46. J. Quinn, Range of Excited Electrons in Metals, J. Phys. Rev. 126, 1453 (1962)

47. R. Ritchie, Interaction of Charged Particles with a Degenerate Fermi-Dirac Electron Gas, Phys. Rev., 114, 644 (1959)

48. С. Schmuttenmaer et al., Time-resolved two-photon photoemission from Cu(100): Energy dependence of electron relaxation, Phys. Rev. B, 50, 8957 (1994)

49. M. Aeschlimann, M. Bauer, S. Pawlik, Competing nonradiative channels for hot electron induced surface photochemistry, Chem. Phys., 205, 127 (1996)

50. E. Knoesel, A. Hotzel, M. Wolf, Ultrafast dynamics of hot electrons and holes in copper: Excitation, energy relaxation, and transport effects, Phys. Rev. B, 57, 12812(1998)

51. H. Petek, H. Nagano et al, The role of Auger decay in hot electron excitation in copper, Chem. Phys., 251, 71 (2000)

52. A. Monnich, "Hot electron lifetimes in metals probed by time-resolved two-photon photoemission", Dissertation, Keiserslau-tern, Technische Univ. Keiserslautern (2007)

53. E.M. Лившиц, Л.П. Питаевский, Теоретическая физика, Физическая кинетика, Физматлит, 2001 /

54. М. Aeschlimann, М. Bauer, Transport and dynamics of optically excited electrons in metals, Appl. Phys. A, 71, 485 (2000)

55. M. Merschdorf, C. KennerKnecht, W. Pfeiffer, Collective and single-particle dynamics in time-resolved two-photon photoemission, Phys. Rev. B, 70, 193401 (2004)

56. E. Knoesel, A. Hotzel, T. Hertel, Dynamics of photoexcited electrons in metals studied with time-resolved two-photon photoemission, Surf. Sci., 368, 76 (1996).

57. V.P. Zhukov, F. Aryasetiawan et al, Corrected local-density approximation band structures linear-response dielectric functions, and quasiparticle lifetimes in noble metals, Phys. Rev. B, 64, 195122 (2001)

58. F. Battye, A. Goldmann, L. Kasper, Photoelectron Spectra of the Noble Metals, Z.PhysikB, 27, 209(1977)

59. A. Mooradian, Photoluminescence of metals, Phys. Rev. Lett., 22, no.5, 185 (1969)

60. P. Pell, R. Monreal, Photoluminesce of Nobel Metals, Physica Scripta, 38, 174 (1988)

61. J. Knapp, F. Himpsel, Experimental energy band dispersions and lifetimes for valence and conduction bands of copper using angle-resolved photoemission, Phys. Rev. В 19,4952(1979)

62. R. Matzdorf, A. Gerlach, New lifetime estimates for d-band holes at noble metal surfaces, Appl. Phys. B, 68, 393 (1999)

63. M. Moskovits, Surface-enhanced spectroscopy, Rev. Mod. Phys., 57, 783 (1985)

64. A. Glass, A. Wokaun, Enhanced two-photon fluorescence of molecules adsorbed on silver particle films, Phys. Rev. B, 24, 4906 (1981)

65. C. Chen, A. de Castro, Y. Shen, Surface-Enhanced Second-Harmonic Generation, Phys. Rev. Lett., 46, no. 2, 145 (1981)

66. G.T. Boyd, Z.H. Yu, Y. Shen, Photoinduced luminescence from the noble metals and its enhancement on roughened surfaces, Phys. Rev. B, 33, no. 12, 7923 (1986)

67. V. Shalaev, C. Douketis, T. Haslett, T. Stuckless, M. Moskovits, Two-photon electron emission from smooth and rough metal films in the threshold region, Phys. Rev. B, 53, no. 16, 11193 (1996)

68. W.D. Knight, K. Cremenger et al., Electronic Shell Structure and Abundances of Sodium Clusters, Phys. Rev. Lett., 52, 2141 (1984)

69. W.D. Knight, K. Cremenger et al., Polarizability of alkali clusters, Phys. Rev. B, 31, 2539 (1985)

70. W.A. Saunders, K. Cremenger, W. de Heer, W.D. Knight, Photoionization and shell structure of potassium clusters, Phys. Rev. B, 32, 1366 (1985)

71. I. Katakuse, T. Ichihara, Mass distributions of copper, silver and gold clusters and electronic shell structure, Int. J. Mass. Spec. Ion Proc. 67, 229 (1985)

72. B.K. Иванов, В.А. Харченко, A.H. Ипатов, M.JI. Жижин, Оптимизированная модель "желе" для металлических кластеров, Письма в ЖЭТФ, 60, №5, 345 (1994)

73. К. Selby et al., Surface plasma resonances in free metal clusters, Phys. Rev. B, 40, 5417(1989)

74. K. Selby et al., Optical spectra of sodium microclusters, Z.Phys. D, 19, 43 (1991)

75. J. Parks, S. McDonald, Evolution of the collective-mode resonance in small adsorbed sodium clusters, Phys. Rev. Lett., 62, 2301 (1989)

76. E. Lipparini, S. Stringari, Collective excitations in deformed alkali metal clusters, Z. Phys. D, 18, 193 (1991)

77. G. Bachelet, D. Hamann, Pseudopotentials that work: From H to Pu, Phys. Rev. B, 26,4199(1982)

78. J. Perdew, S. Kurth, Density Functionals for Non-relativistic Coulomb Systems in the New Century, Springer (2003)

79. И.П. Суздалев, Физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов, URSS, Москва (2005)

80. L. Serra, A. Rubio, Core Polarization in the Optical Response of Metal Clusters: Generalized Time-Dependent Density-Functional Theory, Phys. Rev. Lett., 78, 1428 (1997)

81. A. Liebsch, Surface-plasmon dispersion and size dependence of Mie resonance: Silver versus simple metal, Phys. Rev. B, 48, 11317 (1993)

82. U. Kreibig, L. Genzel, Optical absorption of small metallic particles, Surf. Sci., 156, 678(1985)

83. G.A. Ozin, H. Huber, Cryophotoclustering techniques for synthesizing very small, naked silver clusters Agn of known size (where n = 2-5). The molecular metal cluster-bulk metal particle interface, Inorg. Chem., 17, 155 (1978)

84. W. Habrich, S. Fedrigo et al., Deposition of mass selected silver clusters in rare gas matrices, J. Chem. Phys. 93, 8535 (1990)

85. W. Habrich, S. Fedrigo et al., Deposition of mass selected gold clusters in solid krypton, J. Chem. Phys. 96, 8104 (1992)

86. F. Cosandey, Т. E. Madey, Growth, Morphology, Interfacial Effects and Catalytic Properties of Au on Ti02, Surf. Rev. Lett., 8, 73 (2001)

87. M. Valden, X. Lai, D. Goodman, Onset of Catalytic Activity of Gold Clusters on Titania with the Appearance of Nonmetallic Properties, Science, 281, 1647 (1998)

88. B. Montag, P.G. Reinhard, Width of the plasmon resonance in metal clusters, Phys. Rev. B, 51, 14686 (1995)

89. C. Yannouleas, E. Vigezzi, Evolution of the optical properties of alkali-metal microclusters toward the bulk: The matrix random-phase approximation description, Phys. Rev. B, 47, 9849 (1993)

90. E. McFarland, J. Tang, A photovoltaic device structure based on internal electron emission, Nature, 421, 616 (2003)

91. L. Du, A. Furube, K. Yamomoto et al., Plasmon-Induced Charge Separation and Recombination Dynamics in Gold—'Ti02 Nanoparticle Systems: Dependence on Ti02 Particle Size, J. Phys. Chem. С, 113, 6454-6462 (2009)

92. C. W. Hollars, R. C. Dunn, Evaluation of thermal evaporation conditions used in coating aluminum on near-field fiber-optic probes, Rev Sci. Instrum., 69, 1747 (1998)

93. G.Binnig, H.Rohrer, Ch.Gerber, E.Weibel, Tunneling through a controllable vacuum gap, Appl. Phys. Lett., 40, 178 (1983)

94. Konopsky V.N., Investigations of the interference of surface plasmons on rough silver surface by scanning plasmon near-field microscope, Ultramicroscopy, 88, 127(2001)

95. S. Kovalenko, A. Dobryakov et. al, Femtosecond spectroscopy of condensed phases with chirped supercontinuum probing, Phys. Rev. A., 59, 2369 (1999)

96. A. Taflove, S. Hagness, Computational Electrodynamics: The Finite-Difference Time-Domain Method, Artech House (2005)

97. M. Marques, C. Ullrich et al., Time-dependent Density Functional Theory, Springer, Berlin Heidelberg New York (2006)

98. Лукашев E., Надточенко В. и др., Фотоперенос электронов между фотосинтетическими реакционными центрами бактерий Rhodobacter

99. Sphaeroides и полупроводниковыми мезопорцстыми пленками ТЮ2, ДАН, 415, по. 5, 696 (2007)

100. А. Собенников, О. М. Саркисов и др., Фемтосекундная релаксационная динамика фотовозбужденных нанокристаллитов ТЮ2 в водных суспензиях, Хим. Физ., №24, 4, 9 (2005)

101. Н.А. Bethe, Theory of Diffraction by Small Holes, Phys. Rev, 66, 163 (1944)

102. J. Turkevich, P. Stevenson etc., A study of the nucleation and growth processes in the synthesis of colloidal gold, Discuss. Faraday Soc., 11, 55 (1951)

103. Characterization of Nanophase Materials, Ch. 7, Eds. Zhong Lin Wang, Wiley-VCH (2000)