Поверхностные и объемные плазмоны, возбуждаемые в наноразмерных структурах лазерными импульсами и потоками заряженных частиц тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.03, кандидат наук Павличенко Иван Александрович
- Специальность ВАК РФ01.04.03
- Количество страниц 88
Оглавление диссертации кандидат наук Павличенко Иван Александрович
Введение
Глава 1. СПЕКТР СОБСТВЕННЫХ КОЛЛЕКТИВНЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ КОЛЕБАНИЙ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО КЛАСТЕРА
1.1. Поверхностные и объемные плазмоны сферического кластера
1.2. Затухание собственных колебаний металлического кластера
1.2.1. Константы радиационного затухания
1.2.2. Константы поверхностного затухания
Глава 2. ВОЗБУЖДЕНИЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ И ОБЪЕМНЫХ ПЛАЗМОНОВ В ЛАЗЕРНО-КЛАСТЕРНОМ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ
2.1. Дипольные резонансы металлического кластера
2.1.1. Исходные приближения и уравнения
2.1.2. Частотные зависимости дипольного момента и поля в центре кластера
2.2. Резонансные явления и деформация профиля плотности электронов в переходном пограничном слое горячей плазмы ионизированного кластера
Глава 3. ВОЗБУЖДЕНИЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ И ОБЪЕМНЫХ ПЛАЗМОНОВ ЗАРЯЖЕННЫМИ ЧАСТИЦАМИ
3.1. Исходные приближения и уравнения
3.2. Решение задачи о возбуждении коллективных колебаний сторонним источником
3.3. Расчет спектра неупругих потерь электрона, рассеиваемого кластером
3.4. Результаты численных расчетов и их обсуждение
Глава 4. ПОВЕРХНОСТНЫЕ И ОБЪЕМНЫЕ ПЛАЗМОНЫ В ОБОЛОЧЕЧНЫХ НАНОСТРУКТУРАХ
4.1. Дипольные резонансы однородной сферической оболочки
4.2. Дипольные резонансы сферической оболочки с ядром
4.3. Дипольные резонансы фуллерена С60
Заключение
Литература
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Радиофизика», 01.04.03 шифр ВАК
Резонансные явления при микроволновом и оптическом пробое тел малых размеров2006 год, кандидат физико-математических наук Быстров, Александр Михайлович
Коллективные возбуждения в процессах фотоионизации фуллеренов и неупругого рассеяния электронов на металлических кластерах2001 год, кандидат физико-математических наук Полозков, Роман Григорьевич
Коллективные электронные возбуждения в атомных кластерах и молекулах2010 год, доктор физико-математических наук Ипатов, Андрей Николаевич
Возбуждение собственных колебаний и генерация электромагнитного излучения в плазменных структурах, формируемых фемтосекундными лазерными импульсами2012 год, кандидат физико-математических наук Костин, Василий Александрович
Взаимодействие молекул с плазмон- активированными наночастицами и их кластерами в магнитном поле2018 год, кандидат наук Налбандян Виктор Меружанович
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Поверхностные и объемные плазмоны, возбуждаемые в наноразмерных структурах лазерными импульсами и потоками заряженных частиц»
Введение
Исследование коллективных электронных резонансов наночастиц и связанных с ними явлений стимулируется в настоящее время как общетеоретическими проблемами предсказания и идентификации спектров рассеяния волн и частиц в наноструктурах различных типов (металлические и ионизированные кластеры, металлодиэлектрические оболочечные наноструктуры, фуллерены, плазменные структуры, формируемые на твердых мишенях и т.д.) [1-35], так и быстрым расширением круга их научных и практических применений в различных областях физики лазерно-кластерного взаимодействия и нанофотоники. В числе таких применений могут быть названы: эффективная генерация высокоэнергичных многозарядных ионов, рентгеновского и ультрафиолетового излучения за счет достижения высокой концентрации энергии поля и плазмы в малом объеме в условиях резонанса ионизированного кластера [12, 36-47]; наноплазмонные технологии для биомедицины и ближнепольной микроскопии [6, 7]; создание нанолазеров [48, 49] и метаматериалов, управляющих потоками оптического излучения [23, 50-57], генерация терагерцового излучения [58, 59] и т.д.
Среди широкого круга явлений, описанных в цитированных выше работах, наиболее хорошо изученным является дипольный резонанс поверхностного плазмона, возбуждаемого в однородном кластере внешним лазерным полем. Общие вопросы теории поверхностного плазмона были в разное время предметом детального исследования (в рамках как линейных, так и нелинейных моделей) целой серии публикаций (см., например, [28, 30, 43, 60-74]). В то же время ряд важных вопросов, касающихся, в частности, учета пространственной дисперсии, обусловленной тепловым движением электронов, следует признать недостаточно полно изученными даже в рамках линейных задач. В большинстве проведенных исследований пространственная дисперсия вообще полностью игнорировалась, что не давало возможности проанализировать ре-зонансы, обусловленные возбуждением объемных плазмонов (стоячих плазменных волн, отражающихся на границе кластера), выяснить их относительную роль в общей картине резонансных спектров рассеяния и поглощения и даже оценить саму возможность их возбуждения в кластерах различной природы при учете различных механизмов диссипации.
Помимо исследования резонансных свойств однородных наночастиц в последние годы уделяется большое внимание изучению оболочечных наноструктур, в общем случае представляющих собой либо одиночный металлический сферический слой, либо набор из нескольких чередующихся концентрических сферических слоев металла и диэлектрика [19, 20, 75]. Оболочечные наноструктуры за счет выбора материалов, толщин и количества оболочек допускают возможность изменения числа резонансов и соответствующих им резонансных
частот, что позволяет конструировать нанообъекты с управляемыми свойствами для широкого круга приложений [56, 57, 76-81]. Следует отметить, что в отличие от однородных наночастиц (атомных кластеров), оболочечные наноструктуры при определенном выборе параметров могут обладать резонанса-ми, лежащими в ближней инфракрасной области спектра ( 800-1200 нм), что, в частности, делает их особенно привлекательными для использования при диагностике биотканей, слабо поглощающих именно в этом диапазоне [81]. Исследование динамической поляризуемости сферических плазменных оболочек в поле электромагнитной волны представляет интерес также и в связи с проблемами распознавания и объяснения наблюдаемых оптических спектров рассеяния и поглощения молекул фуллеренов, проявляющих благодаря большому числу валентных (делокализованных) электронов колебательные свойства плазмоподобных объектов [82, 83]. Несмотря на сравнительно большое число публикаций, посвященных расчетам спектров коллективных колебаний подобных объектов (и, в частности, молекулы С60), их теория еще весьма далека до завершения, поскольку требует одновременного учета физических факторов, существенно усложняющих картину взаимодействия исследуемой наноплазмы с оптическим полем. К их числу относятся, в первую очередь, пространственная дисперсия и радиальная неоднородность электронной плотности в оболочке.
Резонансные свойства вырожденной плазмы металлических кластеров во многом сходны с резонансными свойствами горячей (максвелловской) плазмы, образующейся при ионизации атомных кластеров различных веществ лазерными импульсами достаточно высокой интенсивности. Для таких кластеров существует важный дополнительный фактор (не играющий большой роли для металлических наночастиц) способный существенно повлиять на их резонансные свойства. Таким фактором является размытие границы плазмы и эффект резонансного усиления поля в окрестности точки плазменного резонанса (всегда присутствующей внутри переходного пограничного слоя в случае резонанса поверхностного плазмона). В случае, когда толщина переходного слоя превышает дебаевский радиус, этот эффект в условиях линейного взаимодействия приводит, как известно, к появлению дополнительных потерь - так называемого резонансного поглощения [60, 84-86], увеличивающего константу затухания основного резонанса (поверхностного плазмона) и полностью подавляющего резонансы стоячих плазменных волн (объемных плазмонов).
Существенное влияние на величину этих дополнительных резонансных потерь (как правило, в сторону их уменьшения) может оказать (даже в отсутствие объемных нелинейных эффектов) нелинейная деформация профиля плотности плазмы в окрестности точки плазменного резонанса под действием усредненной пондеромоторной силы. Данному вопросу в свое время уделялось большое внимание как в связи с проблемами лазерного термоядерного (инер-
ционного) синтеза [43, 87-99], так и при изучении динамики ионизованного атомного кластера в сильном оптическом поле [36-38, 42, 43]. В указанных работах этот нелинейный эффект изучался в основном применительно к случаю лазерных импульсов большой длительности (порядка или более 10 пс), когда пондеромоторная деформация осуществляется без нарушения квазинейтральности плазмы (за время действия импульса успевают установиться как электронный, так и ионный профили). В последние годы, однако, в связи с прогрессом в технике генерации мощных ультракоротких импульсов возрос интерес к исследованиям динамики сверхбыстрых плазменных процессов, характеризуемых гораздо меньшими временами. В частности, в импульсах c длительностью порядка 10 фс и менее пондеромоторная деформация фактически может затрагивать лишь электронную компоненту, оставляя неизменным распределение плотности ионов, что делает весьма актуальным ее исследование в условиях сильного нарушения квазинейтральности. При этом модификация профиля средней электронной плотности протекает на фоне заданного невозмущенного профиля ионной плотности и может приводить в принципе к формированию квазиравновесной стационарной структуры, изучение которой является одной из целей представленной диссертации. В настоящее время эффекты быстрой модификации профилей электронной плотности могут представлять интерес в контексте таких приложений, как, например, генерация световых гармоник [21, 22] и поверхностных волн [24], резонансная накачка [43] и преобразование спектра в лазерно-кластерном взаимодействии [12, 100-104].
Сравнительная роль и степень выраженности резонансов различных типов, формирующих спектры поляризационного отклика и спектры поглощения наночастиц, определяются способом возбуждения колебаний. В частности, главную роль в лазерно-кластерном взаимодействии играют резонансы дипольного типа. По-иному обстоит дело в случае возбуждения плазмонов движущимися заряженными частицами: энергетические спектры неупругих потерь электронов, рассеиваемых кластером, могут содержать резонансы, отвечающие возбуждению поверхностных мультиполей высоких порядков и объемных плазмонов [28-33, 105-111]. Эти спектры, являющиеся предметом активно развиваемой в последние десятилетия области - спектроскопии характеристических потерь энергии электронами (англ. electron energy loss spectroscopy, EELS) [112, 113], достаточно подробно изучены к настоящему времени как экспериментально (для кластеров различных типов и размеров и нанообъектов с несферической геометрией [108-111, 114-116]), так и теоретически (на основании квантовых и полуклассических моделей [28-33, 105-107]). Тем не менее, ряд важных теоретических вопросов, касающихся особенностей возбуждения и физических механизмов затухания плазмонов, даже в простейшем случае сферического кластера (в особенности, в случае, когда электрон пролетает через его внутренние области), требует дальнейшего исследования.
Необходимо отметить, что достаточно полное и строгое исследование спектра возбуждений металлического кластера требует, вообще говоря, использования методов квантовой теории, которые и применялись большинством авторов. Это сильно затрудняет расчеты и, по-видимому, делает их практически невыполнимыми при учете усложняющих факторов, какими являются тепловое движение электронов и неоднородность профиля электронной плотности. В результате в большинстве случаев для объяснения результатов эксперимента приходится сочетать теоретический расчет с феноменологическим описанием, вводя в теорию подгоночные параметры (как правило, константы затухания колебаний различных типов) [35, 117]. В то же время для описания интересующих нас коллективных возбуждений в многоэлектронных системах, по-видимому, более адекватным является использование методов, аналогичных применяемым при изучении колебательно-волновых процессов в физике плазмы, т.е. основанных на использовании гидродинамических уравнений или кинетического уравнения для одночастичной функции распределения электронов. Различные аспекты такого подхода отражены в работах [118-120]. Важным достоинством гидродинамических подходов является также возможность их модификации (при сохранении общей наглядности и простоты интерпретации) применительно к вопросам теории колебаний атомных систем, выходящим за рамки квазиклассического описания. Такого рода модификация (основанная на результатах расчета поляризационного отклика квантовой плазмы при помощи уравнения для матрицы плотности) положена в основу проведенных в диссертации расчетов спектра молекулы фуллерена С60.
Цели диссертиционной работы
Основной целью диссертации является построение плазменных моделей коллективных электронных колебаний, возбуждаемых в наноструктурах различных типов внешним оптическим полем или движущимися заряженными частицами. В соответствии с этой целью в настоящей работе решались следующие задачи:
1. Отыскание спектра комплексных частот собственных колебаний металлического кластера с учетом пространственной дисперсии и основных механизмов потерь.
2. Расчет спектра поляризационного отклика однородных и неоднородных наночастиц (металлических кластеров, металлодиэлектрических оболо-чечных структур и фуллерена С60), взаимодействующих с внешним оптическим полем.
3. Исследование деформации профиля электронной плотности, возникающего в переходном пограничном слое ионизованного кластера или плос-
кой твердотельной мишени под действием пондеромоторной силы ультракороткого лазерного импульса.
4. Расчет амплитуд мультипольных колебаний, возбуждаемых быстрым электроном в металлическом кластере, и определяемого этим возбуждением спектра потерь энергии электрона.
Научная новизна и научно-практическая значимость диссертационной работы обусловлены полученными в ней оригинальными результатами и использованными при их получении подходами, а именно:
1. Спектры коллективных электронных возбуждений металлического кластера впервые рассчитаны на основании последовательной плазменной модели, учитывающей пространственную дисперсию и позволяющей описать резонансы как поверхностных, так и объемных плазмонов при наличии трех основных механизмов потерь (диэлектрических, поверхностных и радиационных).
2. Впервые показано, что благодаря явлению фокусировки продольной волны резонансы электрического поля в центре кластера, возбуждаемые внешним оптическим полем на частотах объемных плазмонов (ранее как правило игнорировавшихся), выражены не менее сильно, чем резонансы поверхностного плазмона.
3. Впервые рассчитаны самосогласованные профили электронной плотности, формируемые в переходном пограничном слое плазменного объекта под действием усредненной пондеромоторной силы ультракороткого лазерного импульса на фоне заданного профиля ионной плотности, т.е. в условиях сильного нарушения квазинейтральности. Показано, что характеристики образующейся в этих условиях электронно-полевой структуры (в том числе и параметры скачкообразного перехода через точку плазменного резонанса), существенно зависят от величины дебаевского радиуса.
4. Впервые построена полуклассическая модель неупругого рассеяния быстрого электрона на сферическом кластере, описывающая временную эволюцию каждой мультипольной моды кластера как линейного осциллятора, возбуждаемого заданной внешней силой. Эта модель пригодна (в отличие от большинства ранее использованных полуклассических моделей) при любых значениях прицельного параметра (как больших, так и меньших радиуса кластера) и позволяет учесть все основные механизмы потерь энергии.
5. Впервые исследованы с учетом пространственной дисперсии коллективные резонансы оболочечных металлодиэлектрических наноструктур. Показано, что в силу различия зависимости поверхностных и радиационных потерь от характерных размеров оболочек возможно существование оптимальной (с точки зрения получения сильного резонанса) геометрии наноструктуры.
6. На базе гидродинамического подхода, модифицированного с учетом изменений характера дисперсии продольных волн и бесстолкновительного поглощения (затухания Ландау) в квантовой плазме при нарушении условий квазиклассичности, впервые сформулирована система уравнений и граничных условий для переменного поля и поляризации внутри неоднородной электронной оболочки фуллерена. На основании решения этих уравнений рассчитаны частотные зависимости сечения поглощения обо-лочечной структуры типа фуллерена С60, удовлетворительным образом согласующиеся с результатами эксперимента.
Результаты диссертации могут быть использованы в теоретических и экспериментальных исследованиях, проводящихся в следующих научно-исследовательских учреждениях: ИПФ РАН, ИФМ РАН, ИРЭ РАН, МФТИ, СПбГУ ИТМО, ИВТ РАН, ИКИ РАН, МГУ, НИРФИ.
Достоверность полученных результатов обеспечена корректным использованием выверенных теоретических подходов и моделей, традиционно применяемых в физике лазерно-плазменного взаимодействия, а также согласованием полученных результатов с имеющимися теоретическими результатами других авторов и данными экспериментов.
Личный вклад автора. Диссертант принимал непосредственное участие в постановке задач, построении теоретических моделей, проведении аналитических и численных расчетов, а также обсуждении и интерпретации результатов.
На защиту выносятся следующие основные положения:
1. Константы затухания мультипольных резонансов поверхностных и объемных плазмонов металлического кластера, обусловленные радиационным и поверхностным механизмами потерь, могут быть вычислены на основании простых моделей, описывающих излучение соответствующего мультиполя в окружающее пространство и переход колебательной составляющей кинетической энергии свободных электронов кластерной плазмы в постоянную (тепловую) составляющую при их отражении от границы
кластера. Благодаря малости поля на границе при резонансах объемных плазмонов их относительные ширины линий, обусловленные указанными механизмами, значительно меньше относительных ширин линий резонан-сов поверхностных плазмонов.
2. Благодаря фокусировке и интерференции продольных волн спектр поля в центре металлического кластера содержит в широкой области частот серию сильных резонансов объемных плазмонов, амплитуды которых имеют тот же порядок величины, что и амплитуда резонанса поверхностного плазмона.
3. Модификация профиля электронной плотности в переходном пограничном слое кластера под действием пондеромоторной силы ультракороткого лазерного импульса происходит на фоне заданного профиля ионной плотности и приводит к формированию скачкообразного перехода через точку плазменного резонанса, сопровождаемого сильной пространственной модуляцией плотности в области прозрачности для продольной волны. Параметры образующейся электронно-полевой структуры существенно определяется статическим кулоновским полем, возникающим в результате сильного нарушения квазинейтральности плазмы.
4. Относительный вклад поверхностных и объемных плазмонов различных мультипольных мод в спектры неупругих потерь энергии быстрых электронов, рассеиваемых металлическим кластером, существенно определяется прицельным параметром и отношением характерного времени пролета электрона к периоду плазменных колебаний. При больших временах пролета интегральный (усредненный по прицельному параметру) спектр потерь содержит два примерно равных по высоте пика, образующихся в результате слияния большого числа резонансов высших поверхностных и объемных мультипольных мод (возбуждаемых соответственно при «касательном» и «центральном» пролете электрона).
5. Различие зависимостей поверхностных и радиационных потерь от характерных размеров наноструктуры обеспечивает возможность осуществления металлодиэлектрической оболочечной конфигурации (оболочка с внутренним ядром) с сильным поверхностным резонансом в инфракрасной области, оптимальной с точки зрения ее использования в биомедицинских приложениях.
6. Расчет поляризуемости радиально-неоднородной оболочечной структуры, моделирующей распределение электронной плотности в молекуле фуллерена С60 , на основе модифицированной гидродинамической модели с использованием условия излучения для убегающей продольной
волны позволяет получить резонансную кривую поляризационного отклика фуллерена С60 , находящуюся в хорошем согласии с результатами эксперимента.
Апробация работы и публикации. Материалы диссертации докладывались на следующих российских и международных научных конференциях: XVII международный симпозиум «Нанофизика и наноэлектроника» (Нижний Новгород, 2012 г.), 38-я Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу (Звенигород, 2011 г.), 15-19 научная конференция ННГУ по радиофизике (Нижний Новгород, 2011 - 2015 гг.), 3-я международная молодежная научная школа-конференция «Современные проблемы физики и технологий» (Москва, 2014 г.), 18-19 Нижегородская сессия молодых ученых (Нижний Новгород, 2013,2014 гг.), 23rd Annual International Laser Physics Workshop (София, Болгария, 2014 г.).
Основные результаты диссертации опубликованы в 15 научных работах, из них 4 статьи в международных и российских научных журналах из списка ВАК [A1-A4], 6 работ в трудах международных и российских конференций [A5-A10], 5 тезисов докладов научных конференций [A11-A15].
Проведенные исследования были поддержаны стипендией им. ак. Г.А. Разуваева для аспирантов 2014 г. и грантом РФФИ «Мой первый грант» №14-02-31722-мол_а.
Результаты, составившие содержание диссертации, использовались при выполнении работ по гранту Правительства РФ № 14.B25.31.0008 и грантам РФФИ №№ 13-02-00964, 14-02-31722, 14-02-00847.
Автор выражает глубокую благодарность своему научному руководителю Владимиру Борисовичу Гильденбургу за помощь, всестороннюю поддержку, а также за ценные наставления в научной работе и при подготовке диссертации.
Ниже дается краткое изложение содержания диссертации по главам.
Во Введении освещено современное состояние исследований по теме диссертации и обоснована ее актуальность, сформулированы цели работы и основные положения, выносимые на защиту, отмечена научная новизна полученных результатов, кратко изложено содержание диссертации.
Первая глава посвящена расчету спектра собственных колебаний однородного металлического кластера сферической формы при наличии пространственной дисперсии, обусловленной тепловым движением электронов, с учетом основных механизмов потерь. В разделе 1.1 на основании материального уравнения, связывающего в гидродинамическом приближении комплексные амплитуды векторов индукции и напряженности поля и уравнений Максвелла
сформулирована краевая задача для потенциала электрического поля, определяющая спектр собственных коллективных электронных колебаний металлического шара. На основании решения сформулированной краевой задачи найдены действительные части комплексных собственных частот мультипольных колебаний, соответствующих плазмонам двух типов: (а) поверхностным плаз-монам, плотность заряда в которых близка к нулю во всем объеме кластера за исключением тонкого приповерхностного слоя толщины порядка радиуса Ферми; (б) объемным плазмонам, представляющим собой суперпозиции решения уравнения Лапласа и стоячей сферической плазменной волны, в которой плотность заряда плавно распределена по объему кластера). В разделе 1.2 на основании гидродинамической и кинетических моделей проведены расчеты постоянных затухания мультипольных колебаний любого порядка, определяемых в общем случае (а) мнимой частью комплексной диэлектрической проницаемости вещества кластера, (б) так называемым «граничным рассеянием», т.е. соударениями свободных электронов кластера с его границей, и (в) радиационными потерями, обусловленными электромагнитным излучением соответствующего мультиполя в окружающее пространство. Показано, что в рамках принимаемой нами модели однородного кластера с резкой границей постоянные затухания поверхностных и объемных плазмонов, обусловленные внутренними (диэлектрическими) потерями, одинаковым образом выражаются через эффективную частоту соударений электронов. В § 1.2.1 общее выражение для константы радиационного затухания любого мультиполя получено путем учета добавочных волновых поправок в известном решении задачи о колебаниях диэлектрической сферы. Показано, что объемные плазмоны обладают гораздо меньшей радиационной шириной линии, чем поверхностные и при наличии одних лишь радиационных потерь хорошо разрешены. В § 1.2.2 константы затухания, обусловленные граничным рассеянием, рассчитаны на основании сопоставления результатов двух моделей. Первая из этих моделей, описывающая переход колебательной составляющей кинетической энергии свободных электронов кластерной плазмы в постоянную (тепловую) составляющую при их отражении от сферической границы кластера, позволяет получить (с точностью до постоянного множителя порядка единицы) зависимость константы «поверхностного» затухания мультипольных колебаний от параметров кластера (радиус, концентрация свободных электронов) и номера мультиполя. Полученное в рамках этой модели выражение для константы поверхностного затухания согласуется с известной размерной зависимостью, установленной ранее для поверхностного плазмона дипольного типа на основании различных теоретических моделей и данных экспериментов [74, 121-124]. В то же время найденная зависимость этой константы от номера мультиполя отличается от аналогичной зависимости, полученной ранее в работе [122], в которой поле поверхностного плазмона внутри кластера (включая и область, непосредственно прилегающую
к его границе) определялось без учета пространственной дисперсии. Вторая из рассмотренных моделей допускает точное кинетическое описание, основанное на разложении поля по системе нормальных (плоских) волн однородной безграничной плазмы и позволяет вычислить значение поправочного множителя, входящего в первую модель. Полученное значение согласуется с результатами измерений ширин линий дипольного поверхностного резонанса серебряных кластеров, выполненных в работах [74, 121].
Во второй главе исследуется резонансные явления в линейном поляризационном отклике металлического кластера, взаимодействующего с лазерным импульсом (раздел 2.1), а также нелинейные эффекты, обусловленные резонансным усилением поля и средней пондеромоторной силы внутри переходного пограничного слоя ионизированного кластера в импульсах сверхмалой длительности (раздел 2.2).
В § 2.1.1 рассматривается однородный плазменный шар находящийся в заданном переменном поле. На основании решения краевой задачи, сформулированной в первой главе, найдены частотные зависимости дипольного момента и амплитуды напряженности поля в центре кластера. В § 2.1.2 эти зависимости проанализированы с учетом основных механизмов потерь. Как показали проведенные расчеты, резонансы дипольного момента на частоте поверхностного плазмона в условиях, которые могут представлять практический интерес, выражены гораздо сильнее, чем на частотах объемных плазмонов. Последние, ввиду их весьма малой радиационной ширины (и поэтому малого коэффициента возбуждения внешним полем) сильно подавляются уже при сравнительно низких частотах соударений электронов. По-иному обстоит дело для резонан-сов поля в центре кластера. Вплоть до значений частот соударений, представляющихся достаточно реалистическими для фермиевской плазмы металлического кластера, резонансные максимумы поля на частотах объемных плазмо-нов имеют тот же порядок величины, что и максимум, соответствующий резонансу поверхностного плазмона. Существование сильных максимумов поля в центральной области кластера при резонансах объемных плазмонов обусловлено фокусировкой продольных волн, возбуждаемых на сферической границе кластера и распространяющихся в направлении его центра.
Похожие диссертационные работы по специальности «Радиофизика», 01.04.03 шифр ВАК
Плазмонно-резонансные наночастицы для биомедицинских приложений2010 год, доктор физико-математических наук Хлебцов, Борис Николаевич
Поглощение и рассеяние электромагнитных волн малыми частицами и системами из них2022 год, кандидат наук Волковская Ирина Игоревна
Эффекты формы в спектрах экстинкции света плазмонных и композитных металлоорганических наноструктур2020 год, кандидат наук Нгуен Тхань Лам
Композитные структуры на основе планарных ансамблей наночастиц благородных металлов и их оптические и нелинейно-оптические свойства2019 год, кандидат наук Камалиева Айсылу Насыховна
Резонансное рассеяние электромагнитных волн сферическими частицами2009 год, кандидат физико-математических наук Журавлев, Антон Викторович
Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Павличенко Иван Александрович, 2015 год
Литература
1. De Heer W.A. The physics of simple metal clusters: experimental aspects and simple models // Reviews of Modern Physics. 1993. V. 65, No. 3. P. 611-676.
2. Brack M. The physics of simple metal clusters: self-consistent jellium model and semiclassical approaches // Reviews of modern physics. 1993. V. 65, No. 3. P. 677-732.
3. Kresin V.V. Collective resonances and response properties of electrons in metal clusters // Physics Reports. 1992. V. 220, No. 1. P. 1-52.
4. KreibigU., VollmerM. Optical properties of metal clusters. Berlin [etc.]: Springer-Verlag. Berlin [etc.]: Springer-Verlag., 1995.
5. MaierS. Plasmonics: Fundamentals and Applications. New York: Springer,
2007.
6. Nanophotonics, Springer Series in Optical Sciences, / Ed. P.G.. Kik, M.L.. Brongersma. 2007. V. 131.
7. Климов В.В. Наноплазмоника. Москва:Физматлит, 2009.
8. Brack M., Winkler P., Murthy M.V.N. Coupling of surface and volume dipole oscillations in c 60 molecules // International Journal of Modern Physics E.
2008. V. 17, No. 01. P. 138-150.
9. BertschG.F., Bulgac A., TomenekD., WangY. Collective plasmon excitations in C 60 clusters // Physical review letters. 1991. V. 67, No. 19. P. 2690-2693.
10. Крайнов В.П. Механизмы ускорения электронов при инициировании ядерных реакций в твердотельной лазерной плазме // Ядерная Физика. 2011. Т. 74, № 10. С. 1438-1452.
11. KrainovV.P. Multiphoton Processes at the Induced Inverse Bremsstrahlung in Dense Plasmas // Contributions to Plasma Physics. 2013. V. 53, No. 10. P. 758-766.
12. SofronovA.V., KrainovV.P. X-ray generation by electron photo-recombination in charged atomic clusters formed in intense femtosecond laser pulses // Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics. 2013. V. 46. 015601 p.
13. IshkhanyanH.A., KrainovV.P. One-dimensional Hubbard-Luttinger model for carbon nanotubes // Physica Scripta. 2015. V. 90, No. 7. 074043 p.
14. Ishkhanyan H.A., KrainovV.P. Electron spectrum of a single-wall carbon nan-otube in the framework of the nonlinear Schrodinger equation // Journal of Experimental and Theoretical Physics. 2015. V. 148, No. 2(8). P.333-338.
15. СмирноваД.А., ИоршИ.В., Шадривов, И.В., Ю.С.Кившарь. Multilayer graphene waveguides // Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2014. V. 99, No. 8. P. 527-531.
16. ИоршИ., ПаничеваП.В., Словинский В.А., Калитеевский М.А. Связанные таммовские плазмоны // Письма в ЖТФ. 2012. Т. 38, №7. С. 104-110.
17. KaliteevskiM., BrandS., AbramR.A., Iorshl., KavokinA.V., Shelykhl.A. Hybrid states of Tamm plasmons and exciton polaritons // Applied Physics Letters. 2009. V. 95, No. 25. 251108 p.
18. KaliteevskiM., Iorshl., BrandS., AbramR.A., ChamberlainJ.M., KavokinA.V., Shelykhl.A. Tamm plasmon-polaritons: Possible electromagnetic states at the interface of a metal and a dielectric Bragg mirror // Physical Review B. 2007. V. 76, No. 16. 165415 p.
19. Jain P.K., El-Sayed M.A. Universal scaling of plasmon coupling in metal nanos-tructures: extension from particle pairs to nanoshells // Nano letters. 2007. V. 7, No. 9. P. 2854-2858.
20. WuD.J., XuX.D., Liu X.J. Electric field enhancement in bimetallic gold and silver nanoshells // Solid State Communications. 2008. V. 148, No. 3. P. 163-167.
21. Tarasevitch A., von derLindeD. High order harmonic generation from solid targets: Towards intense attosecond pulses // The European Physical Journal Special Topics. 2009. V. 175, No. 1. P. 35-41.
22. Teubner U., Gibbon P. High-order harmonics from laser-irradiated plasma surfaces // Reviews of Modern Physics. 2009. V.81, No. 2. P. 445-479.
23. Iorshl., PoddubnyA., OrlovA., BelovP., KivsharY.S. Spontaneous emission enhancement in metal-dielectric metamaterials // Physics Letters A. 2012. V. 376, No. 3. P. 185-187.
24. Raynaud M., Kupersztych J., RicondaC., Adam J. C., Heron A. Strongly enhanced laser absorption and electron acceleration via resonant excitation of surface plasma waves // Physics of Plasmas. 1994. V. 14, No. 9. 092702 p.
25. BystryiR.G., MorozovI.V. Electronic oscillations in ionized sodium nanoclus-ters // Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics. 2015. V. 48, No. 1. 015401 p.
26. IvanovV., KashenokG., PolozkovR., Solov'yovA. Method for calculating pho-toionization cross sections of fullerenes in the local density and random phase approximations // Journal of Experimental and Theoretical Physics. 2003. V. 96, No. 4. P. 658-668.
27. Verkhovtsev A.V., PolozkovR.G., IvanovV.K., KorolA.V., Solov'yov A.V. Hybridization-related correction to the jellium model for fullerenes // Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics. 2012. V. 45, No. 21. 215101 p.
28. Michalewicz M.T. Identification of plasmons on small metallic particles // Physical Review B. 1992. V.45, No. 23. P. 13664-13670.
29. GerchikovL.G., Solov'yov A.V., Connerade J.P., GreinerW. Scattering of electrons on metal clusters and fullerenes // Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics. 1997. V.30, No. 18. 4133 p.
30. GerchikovL.G., IpatovA.N., PolozkovR.G., Solov'yov A.V. Surface-and vol-ume-plasmon excitations in electron inelastic scattering on metal clusters // Physical Review A. 2000. V.62, No. 4. 043201 p.
31. FujimotoF., KomakiK. Plasma oscillations excited by a fast electron in a metallic particle // Journal of the Physical Society of Japan. 1968. V. 25, No. 6. P. 1679-1687.
32. FerrellT.L., Echenique P.M. Generation of surface excitations on dielectric spheres by an external electron beam // Physical review letters. 1985. V. 55, No. 14. P. 1526-1529.
33. De AbajoF.J.G. Optical excitations in electron microscopy // Reviews of Modern Physics. 2010. V.82, No. 1. P. 209-275.
34. Зарецкий Д.Ф., КорнеевФ.А., Попруженко С.В. Бесстолкновительное поглощение интенсивного лазерного излучения в наноплазме // Квантовая электроника. 2007. Т. 37, №6. С. 565-574.
35. VerkhovtsevA.V., KorolA.V., Solov'yovA.V., BolognesiP., RuoccoA., Aval-di L. Interplay of the volume and surface plasmons in the electron energy loss spectra of C60 // Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics. 2012. V.45, No. 14. 141002p.
36. DitmireT., Donnelly T., RubenchikA.M., Falcone R.W., Perry M.D. Interaction of intense laser pulses with atomic clusters // Physical Review A. 1996. V. 53, No. 5. P. 3379-3402.
37. Kumarappan V., Krishnamurthy M., MathurD. Asymmetric high-energy ion emission from argon clusters in intense laser fields // Physical review letters. 2001. V. 87, No. 8. 085005 p.
38. Wabnitz H., BittnerL., de Castro A., Dohrmann R., GurtlerP., Laarmann T., LaaschW., Schulz J., SwiderskiA., von Haeften K., MullerT., FaatzB., FateevA., Feldhaus J., GerthC., HahnU., Saldin E., Schneidmiller E., SytchevK., TiedtkeK., TreuschR., YurkovM. Multiple ionization of atom clusters by intense soft X-rays from a free-electron laser // Nature. 2002. V. 420, No. 6915. P. 482-485.
39. КрайновВ.П., Смирнов М.Б. Эволюция больших кластеров под действием ультракороткого сверхмощного лазерного импульса // Успехи физических наук. 2000. Т. 170, №9. С. 969-990.
40. KrainovV.P., SmirnovM.B. Cluster beams in the super-intense femtosecond laser pulse // Physics reports. 2002. V. 370, No.3. P. 237-331.
41. SmirnovM.B., KrainovV.P. Ionization of cluster atoms in a strong laser field // Physical Review A. 2004. V. 69, No. 4. 043201p.
42. KimK., Alexeevl., Kumarappan V., ParraE., AntonsenT., TaguchiT., Gupta A., Milchberg H. Gases of exploding laser-heated cluster nanoplasmas as a nonlinear optical medium // Physics of Plasmas. 2004. V. 11, No. 5. P. 2882-2889.
43. MilchbergH. M., McNaughtS. J., ParraE. Plasma hydrodynamics of the intense laser-cluster interaction // Physical Review E. 2001. V. 64, No. 5. 056402 p.
44. Gets A.V., KrainovV.P. Interaction of atomic clusters with intense attosecond pulses // Contrib. Plasma Phys. 2011. V.51, No. 5. P. 471-481.
45. MollM., BornathTh., SchlangesM., KrainovV.P. Inverse bremsstrahlung heating rate in atomic clusters irradiated by femtosecond laser pulses // Physics of Plasmas. 2012. V. 19, No.3. 033303p.
46. KrainovV.P., SofronovA.V. Surface heating of electrons in atomic clusters irradiated by ultrashort laser pulses, Laser Physics // Laser Physics. 2014. V. 24, No. 4. 046002 p.
47. MollM., SchlangesM., BornathTh., KrainovV.P. Influence of excitation and deexcitation processes on the dynamics of laser-excited argon clusters // Physical Review A. 2015. V.91, No.3. 033405 p.
48. Bergman D.J., Stockman M.I. Surface plasmon amplification by stimulated emission of radiation: quantum generation of coherent surface plasmons in nanosystems // Physical review letters. 2003. V. 90, No. 2. 027402 p.
49. NoginovM., ZhuG., BelgraveA., BakkerR., ShalaevV., NarimanovE., StoutS., HerzE., SuteewongT., WiesnerU. Demonstration of a spaser-based nanolaser // Nature. 2009. V. 460, No. 7259. P. 1110-1112.
50. ZharovA.A., NoskovR.E., TsarevM.V. Plasmon-induced terahertz radiation generation due to symmetry breaking in a nonlinear metallic nanodimer // Journal of Applied Physics. 2009. V. 106, No. 7. 073104 p.
51. Iorshl.V., BeloovP.A., ZharovA.A., Shadrivovl.V., KivsharYu.S. Nonlinear Tamm-states in nanostructured plasmonic metamaterials // Physical Review
A. 2012. V. 86. 023819 p.
52. ZharovA.A., ZharovaN.A., SmirnovaD.A., Jr.A.A. Zharov. hree-dimensional nanofocusing of light through surface plasmon scattering lamp-like defects in metal/dielectric/metal slot waveguides // Journal of the Optical Society of America B. 2013. V.30. P. 626-631.
53. PoddubnyA., Iorshl., BelovP., KivsharY. Hyperbolic metamaterials // Nature Photonics. 2013. V. 7, No. 12. P. 948-957.
54. IorshI.V., MukhinI.S., ShadrivovI.V., BelovP.A., KivsharY.S. Hyperbolic metamaterials based on multilayer graphene structures // Physical Review
B. 2013. V. 87, No. 7. 075416p.
55. Bilotti F., TricaricoS., VegniL. Plasmonic metamaterial cloaking at optical frequencies // Nanotechnology, IEEE Transactions on. 2010. V. 9, No. 1. P. 55-61.
56. Hess O. Active nanoplasmonic metamaterials // Nature materials. 2012. V. 11, No. 7. P. 573-584.
57. Liu J. Anisotropic optical properties of semitransparent coatings of gold nanocaps // Advanced Functional Materials. 2006. V. 16, No. 11. P. 1457-1461.
58. NagashimaT., HirayamaH., ShibuyaK., HangyoM., HashidaM., TokitaS., SakabeS. Terahertz pulse radiation from argon clusters // Optics express. 2009. V. 117, No. 11. P. 8907-8912.
59. Kumar M., TripathiV.K. Terahertz generation by nonlinear mixing of laser pulses in a clustered gas // Physics of Plasmas. 2011. V. 18, No. 5. 053105 p.
60. Гильденбург В.Б. О резонансных свойствах неоднородных плазменных объектов // Журнал Экспериментальной и Теоретической Физики. 1963. Т. 45. 1978 с.
61. Гильденбург В. Б., Кондратьев И.Г. Дифракция электромагнитных волн на ограниченной плазме при наличии пространственной дисперсии // Радиотехника и электроника. 1965. Т. 10. С. 658-664.
62. БыстровА.М., Гильденбург В.Б. Дипольные резонансы ионизированного кластера // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2005. Т. 127, №2. С. 478-490.
63. BystrovA.M., GildenburgV.B. Infrared to Ultraviolet Light Conversion in Laser-Cluster Interactions // Physical review letters. 2009. V. 103, No. 8. 083401p.
64. Gildenburg V.B., KostinV.A., Pavlichenko I.A. Resonances of surface and volume plasmons in atomic clusters // Physics of Plasmas. 2011. V. 18, No. 9. 092101p.
65. RuppinR. Optical properties of small metal spheres // Physical Review B. 1975. V. 11, No. 8. P. 2871-2876.
66. Kharchenko V.A., IvanovV.K., IpatovA. N., ZhyzhinM.L. Size dependence of electronic structure and adiabatic type of collective vibration in small metal clusters // Physical Review A. 1994. V.50, No. 2. P. 1459-1464.
67. Zaretsky D.F., KorneevP.A., Popruzhenko S.V., Becker W. Landau damping in thin films irradiated by a strong laser field // Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics. 2004. V.37, No. 24. P. 4817-4830.
68. KorneevP. A., Popruzhenko S. V., Zaretsky D.F., Becker W. Collisionless heating of a nanoplasma in laser-irradiated clusters // Laser Physics Letters. 2005. V. 2, No. 9. P. 452-458.
69. SinghalH., AroraV., NaikP. A., Gupta P. D. Spectral blueshifts in laser light scattered from argon-gas-cluster plasmas // Physical Review A. 2005. V. 72, No. 4. 043201p.
70. KunduM., Popruzhenko S. V., Bauer D. Harmonic generation from laser-irradiated clusters // Physical Review A. 2007. V. 76, No.3. 033201p.
71. Ekardt W. Size-dependent photoabsorption and photoemission of small metal particles // Physical Review B. 1985. V.31, No. 10. P. 6360-6370.
72. Connerade J.P., Solov'yov A.V. Formalism for multiphoton plasmon excitation in jellium clusters // Physical Review A. 2002. V. 66, No. 1. 013207 p.
73. XiaC., YinC., KresinV.V. Photoabsorption by volume plasmons in metal nanoclusters // Physical review letters. 2009. V. 102, No. 15. 156802 p.
74. Heron A.S., FritzS., HilgerA., KreibigU., VollmerM. Width of cluster plasmon resonances: bulk dielectric functions and chemical interface damping // Physical Review B. 1993. V.48, No. 24. P. 18178-18188.
75. ProdanE., RadloffC., HalasN. J., NordlanderP. A hybridization model for the plasmon response of complex nanostructures // Science. 2003. V. 302, No. 5644. P. 419-422.
76. Luk'yanchukB., ZheludevN.I., MaierS.A., HalasN. J, NordlanderP., GiessenH., ChongC.T. The Fano resonance in plasmonic nanostructures and metamaterials // Nature materials. 2010. V. 9, No. 9. P. 707-715.
77. Kneipp K. Surface-Enhanced Raman Spectroscopy in Single Living Cells Using Gold Nanoparticles // Applied Spectroscopy. 2002. V. 56. P. 150-154.
78. XiangB. Rational synthesis of p-type zinc oxide nanowire arrays using simple chemical vapor deposition // Nano Letters. 2007. V. 7, No. 2. P. 323-328.
79. GobinA. M. Near-infrared resonant nanoshells for combined optical imaging and photothermal cancer therapy // Nano letters. 2007. V. 7, No. 7. P. 1929-1934.
80. Cheng F.Y., ChenC.T., YehC.S. Comparative efficiencies of photothermal destruction of malignant cells using antibody-coated silica@ Au nanoshells, hollow Au/Ag nanospheres and Au nanorods // Nanotechnology. 2009. V. 20, No. 42. 425104 p.
81. BickfordL. Enhanced multi-spectral imaging of live breast cancer cells using immunotargeted gold nanoshells and two-photon excitation microscopy // Nanotechnology. 2008. V. 19, No. 31. 315102 p.
82. OstlingD., ApellS.P., Mukhopadhyay G., Rosen A. Collective resonances of the molecule: effects of electron-density profile // Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics. 1996. V.29, No. 21. 5115 p.
83. Scully S.W.J., Emmons E.D., Gharaibeh M.F., PhaneufR.A., Kilcoyne A.L.D., Schlachter A.S., SchippersS., MullerA., Chakraborty H.S., MadjetM.E., Rost J.M. Photoexcitation of a volume plasmon in Ceo ions // Physical review letters. 2005. V. 94, No. 6. 065503 p.
84. Ландау Л.Д., ЛифшицЕ.М. Теоретическая физика. Электродинамика сплошных сред. Москва:Наука, 1982.
85. ГолантВ.Е., ПилияА.Д. Линейная трансформация и поглощение волн в плазме // Успехи физических наук. Т. 104. 413 с.
86. Жаров А.А., Кондратьев И.Г., Миллер М.А. О резонансном поглощении электромагнитных волн в неоднородной плазме // Письма в Журнал Экспериментальной и Теоритической Физики. 1977. Т. 25, №8. С. 355-357.
87. Forslund D.W., KindelJ.M., LeeK., LindmanE.L., Morse R.L. Theory and simulation of resonant absorption in a hot plasma // Physical Review A. 1975. V. 11, No. 2. P. 679-683.
88. Гильденбург В.Б., ФрайманГ.М. Деформация области плазменного резонанса в сильном высокочастотном поле // Журнал Экспериментальной и Теоретической Физики. 1975. Т. 69, № 5-6. С. 1601-1605.
89. ГалеевА.А., СагдеевР.З., Шапиро В.Д., Шевченко В.И. Диссипация сильной электромагнитной волны в точке плазменного резонанса // Пиьма в Журнал Экспериментальной и Теоретической Физики. Т. 21, № 251. 1975 с.
90. EstabrookK.G., ValeoE.J., KruerW.L. Two-dimensional relativistic simulations of resonance absorption // Physics of Fluids. 1975. V. 18, No. 9. P. 1151-1159.
91. FedosejevsR., TomovI.V., Burnett N.H., EnrightG.D., Richardson M.C. Self-Steepening of the Density Profile of a C O 2-Laser-Produced Plasma // Physical Review Letters. V.39, No. 15. P. 932-940.
92. Андреев Н.Е., Силин В.П., Стенчиков Г.Л. Эффект подавления возможности генерации быстрых электронов в плазме // Письма в Журнал Экспериментальной и Теоритической Физики. 1978. Т. 28, №8. С. 553-537.
93. Гильденбург В.Б., Литвак А.Г., Фрайман Г.М. Деформация профиля плотности и эффективность резонансного поглощения лазерного излучения в неоднородной плазме // Письма в Журнал Экспериментальной и Теоритической Физики. 1978. Т. 28. С. 433-436.
94. Albritton J.R., Langdon A.B. Profile modification and hot-electron temperature from resonant absorption at modest intensity // Physical Review Letters. 1980. V. 45, No. 22. P. 1794-1797.
95. ГильденбургВ.Б., ЛитвакА.Г., ПетроваТ.А., А.М.Фейгин. Рeэонансное поглощение сильной электромагнитной волны в неоднородной плазме // Фиэика плазмы. 1981. Т. 7, №4. С. 732-737.
96. Adam J.C., Serveniere A.G., Laval G. Efficiency of resonant absorption of electromagnetic waves in an inhomogeneous plasma // Physics of Fluids. 1982. V. 25, No. 2. P. 376-383.
97. David F., Mora P., Pellat R. Resonant absorption in a self-consistent density profile at moderate intensities // Physics of Fluids. 1983. V. 26, No. 3. P. 747-754.
98. GwinnC.R., EstabrookK.R., KruerW.L. Profile steepening by resonance absorption in spherically-expanding plasmas // Physics of Fluids. 1983. V. 26, No. 1. P. 275-278.
99. Силин В.П. Поглощение излучения турбулентной лазерной плазмой // Успехи физических наук. 1985. Т. 145, №2. С. 225-253.
100. GildenburgV.B., Vvedenskii N.V. Instabilities and structures in optical and microwave breakdown processes // Physics of Plasmas. 2001.
101. Введенский Н.В., Гильденбург В.Б. Генерация сильных ленгмюровских полей при оптическом пробое плотных газов // Письма в ЖЭТФ. 2002. Т. 78. С. 5-6.
102. Gildenburg V.B., Vvedenskii N.V. Optical-to-THz wave conversion via excitation of plasma oscillations in the tunneling-ionization process // Physical Review Letters. 2007. V. 98, No. 24. 245002 p.
103. Welsh G.H., Hunt N.T., Wynne K. Terahertz-pulse emission through laser excitation of surface plasmons in a metal grating // Physical Review Letters. 2007. V. 98, No. 2. 026803 p.
104. JahangiriF., HashidaM., NagashimaT., TokitaS., HangyoM., SakabeS. Intense terahertz emission from atomic cluster plasma produced by intense femtosecond laser pulses // Applied Physics Letters. 2011. V. 99, No. 26. 261503 p.
105. FerrellT.L., WarmackR.J., Anderson V.E., EcheniqueP.M. Analytical calculation of stopping power for isolated small spheres // Physical Review B. 1987. V. 35, No. 14. P. 7365-7371.
106. BarberanN., BausellsJ. Plasmon excitation in metallic spheres // Physical Review B. 1985. V.31, No. 10. P. 6354-6359.
107. KiewidtL., KaramehmedoviiM., MatyssekC., Hergert W., ModlerL., Wriedt T. Numerical simulation of Electron Energy Loss Spectroscopy using a Generalized Multipole Technique // Ultramicroscopy. 2013. V. 133. P. 101-108.
108. AchecheM., ColliexC., KohlH., NourtierA., P. Trebbia. Theoretical and experimental study of plasmon excitations in small metallic spheres // Ultramicroscopy. 1986. V. 20, No. 1. P. 99-105.
109. Koh A.L., BaoK., Khan I., Smith W.E., Kothleitner G., Nordlander P., Mc-CombD.W. Electron energy-loss spectroscopy (EELS) of surface plasmons in single silver nanoparticles and dimers: influence of beam damage and mapping of dark modes // Acs Nano. 2009. V.3, No. 10. P. 3015-3022.
110. Scholl J.A., Koh A.L., Dionne J.A. Quantum plasmon resonances of individual metallic nanoparticles // Nature. 2012. V. 483, No. 7390. P. 421-427.
111. Raza S. Multipole plasmons and their disappearance in few-nanometer silver nanoparticles // arXiv preprint. 2015. arXiv:1505.00594p.
112. RoccaM. Low-energy EELS investigation of surface electronic excitations on metals // Surface science reports. 1995. V. 22, No. 1. P. 1-71.
113. EgertonR. Electron energy-loss spectroscopy in the electron microscope. Springer Science & Business Media, 2011.
114. HanW. Q., Chang C.W., Zettl A. Encapsulation of one-dimensional potassium halide crystals within BN nanotubes // Nano Letters. 2004. V. 4, No. 7. P. 1355-1357.
115. NelayahJ. Mapping surface plasmons on a single metallic nanoparticle // Nature Physics. 2007. V.3, No. 5. P. 348-353.
116. PicherM. Vibrational and optical spectroscopies integrated with environmental transmission electron microscopy // Ultramicroscopy. 2015. V. 150. P. 10-15.
117. ScullyS.W.J., Emmons E.D., Gharaibeh M.F., PhaneufR.A., Kilcoyne A.L.D., Schlachter A.S., Schippers S., Muller A., Chakraborty H.S., MadjetM.E., et al. Photoexcitation of a volume plasmon in C60 ions // Physical review letters. 2005. V. 94, No. 6. 065503 p.
118. КузелевМ.В., РухадзеА.А. О квантовом описании линейных кинетических свойств бесстолкновительной плазмы // Успехи физических наук. 1999. Т. 169, №6. С. 687-689.
119. Л.С.Кузьменков, С.Г.Максимов, ФедосеевВ.В. Микроскопическая квантовая гидродинамика систем фермионов // Теоретическая и математическая физика. 2001. Т. 126, №1. С. 136-148.
120. Туктаров Р.Ф., Р.Ф. Ахметьянов, ШиховцеваЕ.С., Лебедев Ю.А., Мазу-новВ.А. Плазменные колебания в молекулах фуллеренов при электронном захвате // Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2005. Т. 81, №4. С. 207-211.
121. KreibigU., GartzM., HilgerA. Mie resonances: Sensors for physical and chemical cluster interface properties // Berichte der Bunsengesellschaft fur physikalische Chemie. 1997. V. 101, No. 11. P. 1593-1604.
122. Yannouleas C., BrogliaR.A. Landau damping and wall dissipation in large metal clusters // Annals of Physics. 1992. V. 217, No. 1. P. 105-141.
123. Persson B.N.J. Polarizability of small spherical metal particles: influence of the matrix environment // Surface Science. 1993. V. 281, No. 1. P. 153-162.
124. BerciaudS. Observation of intrinsic size effects in the optical response of individual gold nanoparticles // Nano letters. 2005. V. 5, No. 3. P. 515-518.
125. HaasF. Quantum plasmas: An hydrodynamic approach. Springer Science & Business Media, 2011. V.65.
126. Ландау Л.Д., ЛифшицЕ.М. Теоретическая физика. Физическая кинетика. М.: Физматлит., 2001.
127. АлександровА.Ф., БогданкевичЛ.С., РухадзеА.А. Основы электродинамики плазмы. Высшая школа, 1988.
128. Mie G. Beitruge zur Optik treber Medien, speziell kolloidaler Metallosungen // Annalen der physik. 1908. V. 330, No. 3. P. 377-445.
129. YildizA. Scattering of plane plasma waves from a plasma sphere // Nuovo Cimento. 1963. V.30, No. 5. P. 1182-1207.
130. HolstS., LeglerW. EELS investigation of small gold clusters on mica substrates // Zeitschrift fur Physik D Atoms,Molecules and Clusters. 1993. V. 25, No. 3. P. 261-265.
131. PalikE.D. Handbook of optical constants of solids. Academic press, 1998. V.3.
132. GaiH., Wang J., TianQ. Modified Debye model parameters of metals applicable for broadband calculations // Applied optics. 2007. V. 46, No. 12. P. 2229-2233.
133. Johnson P.B., Christy R.W. Optical constants of the noble metals // Physical Review B. 1972. V.6, No. 12. 4370 p.
134. Gildenburg V.B., Simatov A.I. Ponderomotively induced step-like modification of electron density profile in the plasma resonance region // Physics of Plasmas. 2011. V. 18, No. 6. 064510p.
135. Гильденбург В.Б. О нелинейных эффектах в неоднородной плазме // Журнал Экспериментальной и Теоретической Физики. 1964. Т. 46. С.2156-2163.
136. Вайнштейн Л.А. Электромагнитные волны. Радио и связь, 1988.
137. СтрэттонД.А. Теория электромагнетизма. ОГИЗ, 1948.
138. de AbajoF.J.G. Relativistic energy loss and induced photon emission in the interaction of a dielectric sphere with an external electron beam // Physical Review B. 1999. V. 59, No. 4. P. 3095-3099.
139. IvanovV.K., KashenockG. Yu., PolozkovR.G., Solov'yov A.V. Photoioniza-tion cross sections of the fullerenes C20 and C60 calculated in a simple spherical model // Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics. 2001. V. 34, No. 21. P. L669-L677.
140. Palade D.I., Baran V. Optical response of C60 fullerene from a time dependent Thomas Fermi approach // Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics. 2015. V.48. 185102p.
141. YagiH., NakajimaK., KoswattageK.R., NakagawaK., HuangC., Prod-hanMd. SI., KafleB.P., KatayanagiH., MitsukeK. Photoabsorption cross section of C 60 thin films from the visible to vacuum ultraviolet // Carbon. 2009. V. 47, No. 4. P. 1152-1157.
Публикации автора по теме диссертации
A1. Gildenburg V.B., Kostin V.A., and Pavlichenko I.A. Resonances of surface and volume plasmons in atomic clusters. // Phys. Plasmas, 2011, v. 18, 092101 p.
A2. Gildenburg V.B., Pavlichenko I.A., and Simatov A.I. Steady-state modification of the electron density profile in the resonance region of moving plasma subjected to an alternating electric field. // Phys. Plasmas, 2014, v. 21, 012301 p.
A3. Гильденбург В.Б., Костин В.А., Павличенко И.А. Поверхностные и объемные плазмоны в лазерно-кластерном взаимодействии. // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, 2011, № 5(3), C. 307-309
A4. Гильденбург В.Б., Павличенко И.А. Поверхностные и объемные плазмоны фуллерена С60 // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, 2013, № 3, c. 79-83.
A5. Гильденбург В.Б., Павличенко И.А.. Резонансные свойства радиально неоднородной плазменной оболочки / Труды четырнадцатой научной конференции по радиофизике, посвященной 80-й годовщине со дня рождения Ю.Н. Бабанова / Под ред. С.М. Грача, А.В. Якимова. Нижний Новгород: ННГУ, 2010. C 12 -14.
A6. Гильденбург В.Б., Костин В.А., Павличенко И.А. Дипольные резонансы атомного сферического кластера / Труды пятнадцатой научной конференции по радиофизике, посвященной 110-й годовщине со дня рождения А.А. Андронова / Под ред. С.М. Грача, А.В. Якимова. Нижний Новгород: ННГУ, 2011. С. 10-12.
A7. Гильденбург В.Б., Павличенко И.А. Дипольные резонансы в металло-электрических структурах / Труды семнадцатой научной конференции по радиофизике, посвященной 100-летию со дня рождения В.С. Троицкого / Под ред. С.М. Грача, А.В. Якимова. Нижний Новгород: ННГУ 2013. C. 17- 19.
A8. Гильденбург И.А., Костин В.А., Павличенко И.А. Коллективные электронные колебания молекулы фуллерена С60 / Труды XVII Международного симпозиума «Нанофизика и наноэлектроника» / Нижний Новгород: ННГУ, 2013, т. 2, с. 549.
A9. Гильденбург В.Б., Павличенко И.А. Генерация продольной волны и деформация профиля электронной плотности в плазменном потоке в области плазменного резонанса / Труды восемнадцатой научной конференции по радиофизике, посвященной 100-летию со дня рождения В.С. Троицкого / Под ред. С.М. Грача, А.В. Якимова. Нижний Новгород: ННГУ 2014. C. 14- 15.
A10. Гильденбург В.Б., Павличенко И.А., Костин В.А. Неупругое рассеяние электронов на атомном кластере / Труды XIX научной конференции по радиофизике посвященная 70-летию радиофизического факультета / Под ред. С.М. Грача, А.В. Якимова. Нижний Новгород: ННГУ, 2010.С. 5-6.
A11. Гильденбург В.Б., Павличенко И.А. Резонансы сферического плазменного слоя / Тезисы докладов XXXVIII Международной (Звенигородской) конференции по физике плазмы и УТС / ЗАО НТЦ «ПЛАЗМАИОФАН», Москва, 2011, с. 145.
A12. Гильденбург В.Б., Павличенко И.А. Нелинейная деформация профиля электронной плотности в обасти плазменного резонанса / Труды XIX Нижегородской сессии молодых ученых. Естественные и Математические науки / Нижний Новгород: ННГУ 2014. C. 18.
A13. Гильденбург В.Б., Костин В.А., Павличенко И.А. Плазмонные резонансы молекулы фуллерена С60. / Тезисы докладов III международной молодежной научной школы-конференции "Современные проблемы физики и технологий" / Москва. 2014. с. 176- 177.
A14. Gildenburg V.B., Pavlicheko I.A., Simatov A.I. Steady-state modification of the electron density in the ultrashort laser pulse / Abstracts of the 23th International Laser Physics Workshop (LPHYS'14). Seminar «Strong field and attosecond physics» / Sofia, Bulgaria. July 14-18, 2014. P. 14.
A15. Gildenburg V.B., Kostin V.A., Pavlicheko I.A. Collective electron resonances of fullerene C60 / Abstracts of the 23th International Laser Physics Workshop (LPHYS'14). Seminar «Nonlinear Optics and Spectroscopy » / Sofia, Bulgaria. July 14-18, 2014. P. 30.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.