Высокоупорядоченные двумерные ансамбли наночастиц металлов: управление структурой и плазмонно-резонансные свойства тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.04, кандидат химических наук Терехин, Владимир Владимирович

• Терехин, Владимир Владимирович
• кандидат химических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат химических наук Терехин, Владимир Владимирович

Введение

Список сокращений

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Введение

1.2. Методы формирования двумерных упорядоченных ансамблей 8 НЧ

1.3. Формирование высокоупорядоченных ансамблей наночастиц 12 металлов с использованием мицелл дифильных диблоксополиме

1.3.1. Мицеллярные растворы и пленки диблоксополимеров

1.3.2. Формирование упорядоченных ансамблей НЧ на твердых 15 подложках

1.4. Зависимость ЛППР от геометрии ансамблей НЧ

1.5. Практические применения двумерных упорядоченных 22 ансамблей НЧ металлов

Глава 2. Методическая часть

2.1. Реактивы и материалы

2.2. Конструирование упорядоченных планарных ансамблей нано- 25 частиц

2.3. Методы исследования

Глава 3. Результаты и их обсуждение

3.1. Исследование поведения диблоксополимеров в растворе

3.2. Мицеллярные пленки

3.2.1. Влияние введение прекурсора металла в растворы ДБС на 37 структуру их мицеллярных пленок

3.2.2. Методы управления характеристическими размерами моно- 44 мицеллярных пленок ДБС

3.3. Формирование ансамбля наночастиц металла

3.3.1. Восстановление прекурсора металла и удаление полимера. 50 Анализ химического состояния поверхности образцов

3.3.2. Химические способы восстановления прекурсора в мицеллах 57 ДБ С

3.3.3. Методы управления плотностью упаковки и размером НЧ в 61 их двумерном ансамбле

3.4. Доращивание (укрупнение) НЧ в их двумерном ансамбле

3.4.1. Одностадийный метод доращивания

3.4.2. Интервальный метод доращивания

3.4.3. Влияние размера НЧ 20-упорядоченного ансамбля на его 75 плазмонно-резонансные свойства

3.4.4. Формирование серебряной оболочки на НЧ золота

3.5. Конструирование ансамбля НЧ на поверхности полимер- 84 ных подложек

3.5.1. Зависимость геометрии ансамбля от характера и степени де- 85 формации подложки

3.5.2. Зависимость положения ЛППР от расстояния между НЧ

3.5.3. Конструирование двумерных композитов «полимер-металл»

3.6. Золь-гель синтез ансамблей НЧ кремнезема с использова- 101 нием мицелл ДБС

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Высокоупорядоченные двумерные ансамбли наночастиц металлов: управление структурой и плазмонно-резонансные свойства»

Актуальность темы

Проблема конструирования высокоупорядоченных двумерных ансамблей наночастиц (НЧ) металлов (в первую очередь, - благородных) приобрела особую значимость к концу 90-тых годов. Именно в это время стало очевидным, что такие ансамбли могут быть использованы в качестве рабочих элементов как хемо- и биосенсоров, так и ряда устройств нанооптики и нанофо-тоники, функционирующих на эффекте локализованного поверхностного плазмонного резонанса (ЛППР). Позже выяснилось, что они являются перспективными «платформами» для синтеза упорядоченных наноструктур на основе углерода, оксидов металлов и других соединений методом осаждения из паровой фазы, стимулированного плазмонным резонансом.

На сегодняшний день, однако, физико-химические методы создания упорядоченных 20-ансамблей НЧ металлов с варьируемыми в широком диапазоне характеристическими размерами (т.е. размером самих НЧ и расстоянием между ними) практически отсутствуют. Поэтому разработка таких методов, несомненно, актуальна. Кроме того, несмотря на значительные усилия исследователей, по-прежнему очень мало систематических экспериментальных данных о влиянии морфологии упорядоченных 20-ансамблей НЧ металлов на их плазмонно-резонансные свойства. В то же время без получения и анализа такой информации невозможно решение нанотехнологических задач, о которых сказано выше.

Цели работы

1. Разработка физико-химических методов конструирования высоко-упорядоченных двумерных ансамблей монодисперсных НЧ металлов, позволяющих направленно и в максимальной степени широко варьировать их характеристические размеры.

2. Установление закономерностей влияния геометрии ансамблей и морфологии НЧ металлов на их плазмонно-резонансные свойства.

Для достижения поставленных целей необходимо было решить следующие задачи.

1. На основе анализа литературных данных выбрать базовый методический подход к решению проблемы конструирования высокоупорядоченных двумерных ансамблей НЧ различных металлов.

2. Исследовать влияние физико-химических условий формирования ансамблей НЧ с использованием мицелл диблоксополимеров в качестве тем-плата на характеристические размеры таких наноструктур. На основе полученных экспериментальных данных предложить эффективные способы управления геометрией ансамблей металлических НЧ.

3. Разработать методики, позволяющие увеличивать размер НЧ (путем их «доращивания» или формирования на них оболочки из другого металла) и направленно изменять расстояние между ними.

4. Определить взаимосвязи между морфологией двумерных ансамблей НЧ и их плазмонно-резонансными свойствами.

5. Исследовать возможность «встраивания» упорядоченных ансамблей НЧ золота в полимерную подложку, т.е. формирования двумерных «поверхностных» нанокомпозитов полимер/металл.

Основные методы исследования

В работе применяли атомно-силовую микроскопию (АСМ), динамическое рассеяние света (ДРС), просвечивающую электронную микроскопию (ПЭМ), спектрофотомерию в видимой и ближней инфракрасной областях спектра, рентгеновскую фотоэлектронную спектроскопию (РФЭС).

Научная новизна

- получены систематические количественные данные о влиянии строения макромолекул диблоксополимеров (ДБС) стирола и 2-винилпиридина, природы и содержания прекурсора на характеристики мицелл ДБС и образуемых ими пленок-темплатов;

- определена взаимосвязь физико-химических условий формирования мономицеллярных пленок ДБС с характеристическими размерами и степенью упорядоченности получаемых на их основе ансамблей НЧ металла;

- продемонстрирована возможность создания высокоупорядоченных двумерных ансамблей биметаллических частиц со структурой Аи-ядроМ^-оболочка;

- разработан оригинальный метод варьирования в широких пределах расстояния между НЧ в их упорядоченном планарном ансамбле за счет макроскопической деформации полимерной подложки;

- впервые систематически исследовано влияние размера и состава металлических НЧ, а также расстояния между ними на плазмонно-резонансные свойства упорядоченного 2Б-ансамбля;

- предложен способ формирования высокоупорядоченных двумерных «поверхностных» нанокомпозитов полимер/металл, и получены количественные данные об изменении оптических характеристик ансамбля НЧ золота при его встраивании («погружении») в полимерную подложку;

- показано, что мицеллы дифильных ДБС можно использовать и для создания 20-массивов НЧ кремнезема с гексагональной упаковкой.

Практическая значимость работы

В ходе выполнения работы получены результаты, обладающие несомненной практической ценностью. Впервые разработаны физико-химические методы конструирования высокоупорядоченных планарных ансамблей НЧ металлов с варьируемыми в широком диапазоне характеристическими размерами, в том числе, встроенных в поверхностный слой полимерной подложки. Положение и интенсивность ЛППР таких ансамблей очень чувствительны к размеру НЧ и расстоянию между ними. Это открывает возможности для использования подобных наноструктур в качестве рабочих элементов твердотельных сенсоров, позволяющих количественно анализировать жидкие среды на наличие ионов металлов и различных восстановителей, в том числе биологического происхождения.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ACM - атомно-силовая микроскопия,

БМЛ - блоксополимерная мицеллярная литография,

ГМДС - гексаметилдисилазан,

ДБС - диблоксополимер,

ДРС - динамическое рассеяние света,

ЛППР - локализованный поверхностный плазмонный резонанс, Метод ЛБ - метод Ленгмюра-Блоджетт, ММ - молекулярная масса, НЧ - наночастица,

ПАВ - поверхностно-активное вещество, ПВП - поливинилпиридин, ПММА - полиметилметакрилат, ПР - плазмонный резонанс, ПС - полистирол,

ПС-ПАК - сополимер стирола и акриловой кислоты, ПС-ПВП - сополимер стирола и винилпиридина, ПС-ПММА - сополимер стирола и метилметакрилата, ПЭМ - просвечивающая электронная микроскопия, РФЭС - рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия, СЭМ - сканирующая электронная микроскопия, ТГФ - тетрагидрофуран, ТЭОС - тэтраэтоксисилан.

Заключение диссертации по теме «Физическая химия», Терехин, Владимир Владимирович

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Варьирование структуры диблоксополимера ПС-П2ВП, концентрации его мицеллярного раствора и количества вводимого в систему прекурсора позволяет целенаправленно регулировать расстояние между центрами мицелл в их монослоях, а следовательно, и между НЧ металла в их упорядоченных двумерных ансамблях.

2. В процессе доращивания НЧ, образующих ансамбль, имеет место батохромный сдвиг максимума ЛППР, причиной которого является как увеличение размера НЧ, так и усиление их взаимодействия (диполь-дипольного и через ближнее поле) по мере сближения.

3. Формирование на НЧ золота серебряной оболочки позволяет варьировать положение ЛППР их двумерного упорядоченного ансамбля в очень широком спектральном диапазоне (от 395 до 530 нм).

4. Впервые показано, что, используя в качестве подложки двуосно-ориентированный полимер (полистирол), можно за счет ее растяжения/термоусадки изменять расстояние между НЧ в их двумерном ансамбле в широких пределах. При заданном размере НЧ уменьшение расстояния между ними ниже некоторого критического значения вызывает сильный гипсо-хромный сдвиг ЛППР.

6. Отжиг полистирольной подложки с упорядоченным ансамблем НЧ металла при температуре ниже Т% полимера приводит к постепенному погружению частиц и формированию двумерного «поверхностного» композита. Таким образом, изменяя температурно-временные условия отжига, можно I управлять положением максимума ЛППР за счет изменения локальной диэлектрической проницаемости среды.

7. Мицеллы дифильных диблоксополимеров могут быть использованы в качестве темплата для синтеза «золь-гель»-методом монодисперсных НЧ кремнезема и конструирования их двумерных упорядоченных ансамблей.

В заключении работы выражаю глубокую благодарность моему научному руководителю Виктору Моисеевичу Рудому и старшему научному сотруднику нашей лаборатории Ольге Вадимовне Дементьевой за ценные консультации и помощь при планировании и выполнении этой работы.

Выражаю искреннюю признательность Зайцевой A.B., В.В. Высоцкому, С.А. Писареву и В.В. Матвееву за помощь в проведении экспериментов.

Я благодарен всем сотрудникам лаборатории поверхностных явлений в полимерных системах, а также И.Н. Сенчихину (лаборатория коллоидных систем) за помощь в работе и дружеское участие.

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Терехин, Владимир Владимирович, 2012 год

1. В.В. Климов / Наноплазмоника // Успехи физ. наук. 2008. Т. 178. С. 875.

2. М.Е. Stewart, C.R. Anderton, L.B. Thompson, J. Maria, S.K. Gray, J.A. Rogers, R.G. Nuzzo / Nanostructured Plasmonic Sensors // Chem. Rev. 2008. V. 108. P. 494-521.

3. В.И. Ролдугин / Самоорганизация наночастиц на межфазных поверхностях // Успехи химии. 2004. Т. 73. С. 123-156.

4. М.К. Corbierre, J. Beerens, R.B. Lennox / Gold Nanoparticles Generated by Electron Beam Lithography of Gold(I)-Thiolate Thin Films // Chem. Mater. 2005. V. 17. P. 5774-5779.

5. J. Melngailis, A.A. Mondelli, I.L. Berry, R. Mohondro / A Review of Ion Projection Lithography // J. Vac. Sci. Technol. B. 1998. V. 16. P. 927-957.

6. A.V. Ruzette, L. Leibler / Block Copolymer in Tomorrow's Plastics // Nat. Mater. 2005. V. 4. P. 19-31.

7. M.J. Fasolka, A.M. Mayes / Block Copolymer Thin Films: Physics and Application // Annu. Rev. Mater. Res. 2001. V. 31. P. 323-355.

8. R. Micheletto, H. Fukuda, M. Ohtsu / A Simple Method for the Production of a Two-Dimensional, Ordered Array of Small Latex Particles // Langmuir. 1995. V. 11. P. 3333-3336.

9. S. Sun, C.B. Murray, D. Weller, L. Folks, A. Moser / Monodisperse FePt Nanoparticles and Ferromagnetic FePt Nanocrystal Superlattices // Science. 2000. V. 287. P. 1989-1992.

10. C.B. Murray, C.R. Kogan, M.G. Bawendi / Self-Organization of CdSe Na-nocrystallites into Three-Dimensional Quantum Dot Superlattices // Science. 1995. V. 270. P. 1335-1338.

11. J.S. Yin, Z.L. Wang / Ordered Self-Assembling of Tetrahedral Oxide Nano-crystals // Phys. Rev. Lett. 1997. V. 79. P. 2570-2577.

12. L. Motte, F. Billoudet, E. Lacaze, M.P. Pileni / Self-organization of size-selected, nanoparticles into three-dimensional superlattices / Adv. Mater. 1996. V. 8. P. 1018-1020.

13. T. Younezawa, S. Onone, N. Kimizuka / Formation of Uniform Fluorinated Gold Nanoparticles and Their Highly Ordered Hexagonally Packed Monolayer // Langmuir. 2001. V. 17. P. 2291-2293.

14. N. Dingenouts, M. Ballauff / First Stage of Film Formation by Latexes Investigated by Small-Angle X-ray Scattering // Langmuir. 1999. V. 15. P. 32833288.

15. Z.L. Wang, S.A. Harfenist, I. Vezmar, R.L. Whettenm J. Bentley, N.D. Evans, K.B. Alexander / Superlattices of Self-Assembled Tetrahedral Ag Nano-crystals // Adv. Mater. 1998. V. 10. P. 808-812.

16. S. He, J. Yao, P. Jiang, D. Shi, H. Zhang, S. Xie, S. Pang, H. Gao / Formation of Silver Nanoparticles and Self-Assembled Two-Dimensional Ordered Superlattice // Langmuir. 2001. V. 17. P. 1571-1575.

17. M. Brust, N. Stuhr-Hansen, K. Nefgaard, J.B. Christensen, L.K. Nielsen, T. Bjornholm / Langmuir-Blodgett Films of Alkane Chalcogenide (S, Se, Te) Stabilized Gold Nanoparticles // Nano Lett. 2001. V. 1. P. 189-191.

18. J. Schmitt, G. Decher, W.J. Dressick, S.L. Brandow, R.E. Geer, R. Shashid-har, J.M. Calvert / Metal Nanoparticle/Polymer Superlattice Films: Fabrication and Control of Layer Structure // Adv. Mater. 1997. V. 9. P. 61-65.

19. S. Brown / Protein-Mediated Particle Assembly // Nano Lett. 2001. V. l.P. 391-394.

20. J. Zhang, A. Alsayed, K.H. Lin, S. Sanyal, W.-J. Pao, V.S.K. Balagurusamy, P.A. Heiney, A.G. Yodh / Template-directed convective assembly of three-dimensional facecentered-cubic colloidal crystals // Appl. Phys. Lett. 2002. V. 81. P. 3176-3178.

21. R.M. Bright, M.D. Musick, M.J. Natan / Preparation and Characterization of Ag Colloid Monolayers // Langmuir. 1998. V. 14. P. 5695-5701.

22. A.M. Hung, C.M. Micheel, L.D. Bozano, L.W. Osterbur, G.M. Wallraff, J.N. Cha / Large-area spatially ordered arrays of gold nanoparticles directed by lithographically confined DNA origami // Nature Nanotechnol. 2010. V. 5. P. 121-126.

23. P. Alivisatos / Colloidal quantum dots. From scaling laws to biological applications // Pure Appl. Chem. 2000. V. 72. P. 3-9.

24. C.A. Mirkin, R.L. Letsibger, R.C. Mucic, J.J. Storhoff / A DNA-based method for rationally assembling nanoparticles into macroscopic materials // Nature (London). 1996. V. 382. P. 607-609.

25. A.D. Lazarides, G.C. Shatz / DNA-Linked Metal Nanosphere Materials: Structural Basis for the Optical Properties // J. Phys. Chem. B. 2000. V. 104. P. 460^467.

26. J. Zhang, Y. Liu, Y. Ke, H. Yan / Periodic Square-Like Gold Nanoparticle Arrays Templated by Self-Assembled 2D DNA Nanogrids on a Surface // Nano Lett. 2006. V. 6. P. 248-251.

27. C. Lellig, W. Hartl, J. Wagner, R. Hempelmann / Immobilized Highly Charged Colloidal Crystals: A New Route to Three-Dimensional Mesoscale Structured Materials // Angew. Chem. Int. Ed. 2002. V. 41. P. 102-104.

28. P.V. Braun, P. Wiltzus / Electrochemically grown photonic crystals // Nature (London). 1999. V. 402. P. 603-604.

29. Z. P. Huang, D. L. Carnahan, J. Rybczynski, M. Giersig, M. Sennett, D.Z. Wang, J.G. Wen, K. Kempa, Z.F. Ren / Growth of large periodic arrays of carbon nanotubes // Appl. Phys. Lett. 2003. V. 82. P. 460^162.

30. B. Lamprecht, G. Schider, R.T. Lechner, H. Ditbacher, J.R. Krenn, F.R. Aussenegg, A. Leitner / Metal Nanoparticle Gratings: Influence of Dipolar Particle Interaction on the Plasmon Resonance // Phys. Rev. Lett. 2000. V. 84. P. 4721^724.

31. J.Y. Chen, J.F. Klemic, E. Elimelech / Micropatterning Microscopic Charge Heterogeneity on Flat Surfaces for Studying the Interaction between Colloidal Particles and Heterogeneously Charged Surfaces // Nano Lett. 2002. V. 2. P. 393-396.

32. B.W. Maynor, Y. Li, J. Liu / Au "Ink" for AFM "Dip-Pen" Nanolithography // Langmuir. 2001. V. 17. P. 2575-2578.

33. P. Chaikin, C.K. Harrison, P. Mansky / Nanolithographic templates from diblock copolymer thin films // Appl. Phys. Lett. 1996. V. 68. P. 2586-2588.

34. I.W. Hamley / Nanostructure Fabrication Using Block Copolymers // Nano-technology. 2003. V. 14. P. R39-R54.

35. T.L. Morkved, M. Lu, T.P. Russel / Local Control of Microdomain Orientation in Diblock Copolymer Thin Films with Electric Fields // Science. 1996. V. 273. P. 931-933.

36. M. Park, C.K. Harrison, P.M. Chaikin, R.A. Register, D.H. Adamson / Block Copolymer Lithography: Periodic Arrays of ~10n Holes in 1 Square Centimeter// Science. 1997. V. 276. P. 1401-1404.

37. P. Mansky, S.G.L. Mochrie, Y. Liu, T.P. Russel, L. Rockford / Polymers on Nanoperiodic, Heterogeneous Surfaces // Phys. Rev. Lett. 1999. V. 82. P. 2602-2605.

38. S.-Y. Park, Y.-J. Chang, B.L. Farmer / Study of the Ordered Structures of Poly(styrene-b-vinyl4pyridine) in a Solution State by Using Small-Angle X-ray

39. Scattering and Generalized Indirect Fourier Transform // Langmuir. 2006. V. 22. P. 11369-11375.

40. M. Antonietti, S. Heinz, M. Schmidt, C. Rosenauer / Determination of the Micelle Architecture of Polystyrene/Poly(4-vinylpyridine) Block Copolymers in Dilute Solution // Macromolecules. 1994. V. 27. P. 3276-3281.

41. L. Bronstein, D. Chernyshov, P. Valetsky, N. Tkachenko, H. Lemmetyinen, J. Hartmann, S. Forster / Laser Photolysis Formation of Gold Colloids in Block Copolymer Micelles // Langmuir. 1999. V. 15. P. 83-91.

42. H. Shen, L. Zhang, A. Eisenberg / Multiple pH-Induced Morphological Changes in Aggregates of Polystyrene-block-poly(4-vinylpyridine) in DMF/H20 Mixtures // J. Am. Chem. Soc. 1999. V. 121. P. 2728-2740.

43. Y.M. Lam, L. Song, Y.C. Moy, L. Xi, C. Boothroyd / Controlled chemical stabilization of self-assembled PS-P4VP nanostructures // J. Colloid Interface Sci. 2008. V. 317. P. 255-263.

44. K.A. Cogan, A.P. Gast, M. Capel / Stretching and scaling in polymeric micelles // Macromolecules. 1991. V. 24. P. 6512-6520.

45. O.A. Platonova, L.M. Bronstein, S.P. Solodovnikov, I.M. Yanovskaya, E.S. Obolonkova, P.M. Valetsky, E. Wenz, M. Antonietti / Cobalt nanoparticles in block copolymer micelles: Preparation and properties // Colloid. Polym. Sci. 1997. V. 275. P. 426^131.

46. G. Riess / Micellization of block copolymers // Prog. Polym. Sci. 2008. V. 28. P. 1107-1170.

47. J.-F. Gohy / Block Copolymer Micelles // Adv. Polym. Sci. 2005. V. 190. P. 65-136.

48. J.Q. Lu, S.S. Yi / Uniformly Sized Gold Nanoparticles Derived from PS-b-P2VP Block Copolymer Templates for the Controllable Synthesis of Si Nano-wires // Langmuir. 2006. V. 22. P. 3951-3954.

49. J.P. Spatz, S. Sheiko, М. Möller / Ion-Stabilized Block Copolymer Micelles: Film Formation and Intermicellar Interaction // Macromolecules. 1996. V. 29. P. 3220-3226.

50. F.S. Bates, G.H. Fredrickson / Block Copolymer Thermodynamics: Theory and Experiment // Annu. Rev. Phys. Chem. 1990. V. 41. P. 525-557.

51. B.B. Терехин, O.B. Дементьева, A.B. Зайцева, B.M. Рудой / Диблоксо-полимерная мицеллярная литография: 1. Методы управления структурой мицеллярных пленок // Коллоид, журн. 2011. Т. 73. С. 695-705.

52. L. Bronstein, E. Krämer, В. Berton, С. Burger, S. Förster, M. Antonietti / Successive Use of Amphiphilic Block Copolymers as Nanoreactors and Templates: Preparation of Porous Silica with Metal Nanoparticles // Chem. Mater. 1999. V. 11. P. 1402-1405.

53. M.V. Seregina, L.M. Bronstein, O.A. Platonova, D.M. Chernyshov, P.M. Valetsky, J. Hartmann, E. Wenz, M., Antonietti / Preparation of Noble-Metal

54. Colloids in Block Copolymer Micelles and Their Catalytic Properties in Hydrogénation // Chem. Mater. 1997. V. 9. P. 923-931.

55. P.L. Soo, S.N. Sidorov, J. Mui, L.M. Bronstein, H. Vali, A. Eisenberg, D. Maysinger / Gold-Labeled Block Copolymer Micelles Reveal Gold Aggregates at Multiple Subcellular Sites / Langmuir. 2007. V. 23. P. 4830^836.

56. L.M. Bronstein, M. Kostylev, E. Shtykova, T. Vlahu, X. Huang, B.D. Stein, A. Bykov, N.B. Remmes, D.V. Baxter, D.I. Svergun / Mixed Со/Fe Oxide Na-noparticles in Block Copolymer Micelles // Langmuir. 2008. V. 24. P. 1261812626.

57. S. Förster, M. Antonietti / Amphiphilic Block Copolymers in Structure-Controlled Nanomaterial Hybrids // Adv. Mater. 1998. V. 10. P. 195 217.

58. S. Mössmer, J.P. Spatz, M. Möller, T. Aberle, J. Schmidt, W. Burchard / Solution Behavior of Poly(styrene)-block-poly(2-vinylpyridine) Micelles Containing Gold Nanoparticles // Macromolecules. 2000. V. 33. P. 4791^798.

59. B.B. Терехин, O.B. Дементьева, B.M. Рудой / Диблоксополимерная ми-целлярная литография. 2. Формирование высокоупорядоченных ансамблей наночастиц с заданными геометрическими характеристиками // Коллоид. журн. 2011. Т. 73. С. 706-716.

60. S. Klingelhöfer, W. Heitz, А. Greiner, S. Oestreich, S. Förster, M. Antonietti / Preparation of Palladium Colloids in Block Copolymer Micelles and Their Use for the Catalysis of the Heck Reaction / J. Am. Chem. Soc. 1997. V. 119. P. 10116-10120.

61. J.P. Spatz, S. Mössmer, С. Hartmann, M. Möller, Т. Herzog, М. Krieger, Н,-G. Boyen, P. Ziemann, В. Kabius / Ordered Deposition of Inorganic Clusters from Micellar Block Copolymer Films // Langmuir. 2000. .V. 16. P. 407^415.

62. R. Glass, M. Möller, J.P. Spatz / Block copolymer micelle nanolithography // Nanotechnology. 2009. V. 14. P. 1153-1160.

63. J. Bansmann, S. Kielbassa, Н. Hoster, F. Weigl, H.G. Boyen, U. Wiedwald, P. Ziemann, R. J. Behm / Controlling the Interparticle Spacing of Au-Salt Loaded Micelles and Au Nanoparticles on Flat Surfaces // Langmuir. 2007. V. 23. P. 10150-10155.

64. R.D. Bennett, A.C. Miller, N.T. Kohen, P.T. Hammond, D.J. Irvine, R.E. Cohen / Strategies for Controlling the Planar Arrangement of Block Copolymer Micelles and Inorganic Nanoclusters // Macromolecules. 2005. V. 38. P. 1072810735.

65. M. Aizawa, J.M. Buriak / Block Copolymer-Templated Chemistry on Si, Ge, InP, and GaAs Surfaces //J. Am. Chem. Soc. 2005. V. 127. P. 8932-8933.

66. S.-H. Yun, S.I. Yoo, J.C. Jung, W.-C. Zin, B.-H. Sohn / Highly Ordered Arrays of Nanoparticles in Large Areas from Diblock Copolymer Micelles in Hexagonal Self-Assembly // Chem. Mater. 2006. V. 18. P. 5646-5648.

67. S.-H. Yun, B.-H. Sohn, J.C. Jung, W.-C. Zin, M. Ree, J.W. Park / Micropat-terning of a single layer of nanoparticles by lithographical methods with diblock copolymer micelles // Nanotechnol. 2006. V. 17. P. 450 454.

68. B. Gorzolnik, P. Mela, M. Moeller / Nano-structured micropatterns by combination of block copolymer self-assembly and UV photolithography // Nanotechnol. 2006. V. 17. P. 5027-5032.

69. R. Glass, M. Arnold, E.A. Cavalcanti-Adam, J. Blümmel, C. Haferkemper, C. Dodd, J.P Spatz / Block copolymer micelle nanolithography on non-conductive substrates // New J. Phys. 2006. V. 6. P. 101-1-101-18.

70. R.D. Bennett, A.J. Hart, A.C. Miller, P.T. Hammond, D.J. Irvine, R.E. Cohen / Creating Patterned Carbon Nanotube Catalysts through the Microcontact Printing of Block Copolymer Micellar Thin Films // Langmuir. 2006. V. 22. P. 8273-8276.

71. E. Pal, A. Oszko, P. Mela, M. Möller, I. Dekäny / Preparation of hexagonal-ly aligned inorganic nanoparticles from diblock copolymer micellar systems // Colloids Surf. A. 2008. V. 331. P. 213-219.

72. H. Qi, D. Yuan, J. Liu / Nanocatalysts with Tunable Properties Derived from Polystyrene-b-poly(vinyl pyridine) Block Copolymer Templates for Achieving Controllable Carbon Nanotube Synthesis // Phys. Chem. C. V. 2007. 111. P. 6158-6160.

73. S.-H. Yun, B.-H. Sohn, J.C. Jung, W.-C. Zin, J.-K. Lee, O. Song / Creating Patterned Carbon Nanotube Catalysts through the Microcontact Printing of Block Copolymer Micellar Thin Films // Langmuir. 2005. V. 21. P. 6548-6552.

74. S. Bhaviripudi, J. Qi, E.L. Hu, A.M. Belcher / Synthesis, Characterization, and Optical Properties of Ordered Arrays of Ill-Nitride Nanocrystals // Nano Lett. 2007. V. 7. P. 3512-3517.

75. R.D. Bennett, A.J. Hart, R.E. Cohen / Controlling the Morphology of Carbon Nanotube Films by Varying the Areal Density of Catalyst Nanoclusters Using Block-Copolymer Micellar Thin Films // Adv. Mater. 2006. V. 18. P. 22742279.

76. Q. Fu, S. Huang, J. Liu / Chemical Vapor Depositions of Single-Walled Carbon Nanotubes Catalyzed by Uniform Fe203 Nanoclusters Synthesized Using Diblock Copolymer Micelles // J. Phys. Chem. B.2004. V. 108. P. 61246129.

77. S. Bhavripudi, A.M. Belcher, A. Reina / Block-copolymer assisted synthesis of arrays of metal nanoparticles and their catalytic activities for the growth of SWNTs // Nanotechnology. 2006. V. 17. P. 5080-5086.

78. E. Gulari, T. Kopley, J. Liu / Fabrication of Ordered Catalytically Active Nanoparticles Derived from Block Copolymer Micelle Templates for Controllable Synthesis of Single-Walled Carbon Nanotubes // J. Phys. Chem. B. 2006. V. 110. P. 6655-6660.

79. J.Q. Lu / Nanocatalysts with Tunable Properties Derived from Polystyrene-b-poly(vinyl pyridine) Block Copolymer Templates for Achieving Controllable Carbon Nanotube Synthesis // J. Phys. Chem. C. V. 112. P. 10344-10351.

80. F. Gao, L. Zhang, S. Huang / Zinc oxide catalyzed growth of single-walled carbon nanotubes // Appl. Surf. Sci. 2010. V. 256. P. 2323-2326.

81. M.S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, P. Avouris / Carbon Nanotubes: Synthesis, Structure, Properties, and Applications. Springer. New York. 2001.

82. C. Bothroyd, Y.M. Lam, L. Song, P.W. Teo / One-step synthesis of titania nanoparticles from PS-P4VP diblock copolymer solution // Nanotechnology. 2007. V. 18. P. 135605-135605-6.

83. O.H. Kim, H.A.L. King, W. Knoll, X. Li / High-Density Arrays of Titania Nanoparticles Using Monolayer Micellar Films of Diblock Copolymers as Tem-plates // Langmuir. 2005. V. 21. P. 5212-2517.

84. C.-C. Weng, K.-F. Hsu, K.-H. Wei / Synthesis of Arrayed, Ti02 Needlelike Nanostructures via a Polystyrene-block-poly(4-vinylpyridine) Diblock Copolymer Template // Chem. Mater. 2004. V. 16. P. 4080-4086.

85. J. Peng, W. Knoll, C. Park, D.H. Kim / Two-Dimensional Arrays of Strings of Ti02 Nanoparticles via Cooperative Block Copolymer Self-Assembly // Chem. Mater. 2008. V. 20. P. 1200-1202.

86. Z. Sun, M. Wolkenhauer, G.-G. Bumbu, D.H. Kim, J.S. Gutmann / GISAXS investigation of Ti02 nanoparticles in PS-b-PEO block-copolymer films // Phy-sica B. Cond. Mat. 2005. V. 357. P. 141-143.

87. J. Spatz, S. Mössmer, M. Möller, M. Kocher, D. Neher, G. Wegner / Controlled Mineralization and Assembly of Hydrolysis-Based Nanoparticles in Organic Solvents Combining Polymer Micelles and Microwave Techniques / Adv. Mater. 1998. V. 10. P. 473^175.

88. E. Bock. T. Lohmueller, J.P. Spatz / Synthesis of Quasi-Hexagonal Ordered Arrays of Metallic Nanoparticles with Tunable Particle Size // Adv. Mater. 2008. V. 20. P. 2297-2306.

89. S. Kumar, H. Yang, S. Zou J. / Seed-Mediated Growth of Uniform Gold Nanoparticle Arrays // Phys. Chem. C. 2007. V. 111. P. 12933-1938.

90. N.-F. Chen, S. Qu, Z.-G. Yin, X.-W. Zhang, J.-B. You, Q.U Sheng / Quasi-Hexagonal Ordered Arrays of FePt Nanoparticles Prepared by a Micellar Method // Chinese Phys. Lett. 2007. V. 24. P. 3520-3523.

91. Y. Gao, X.W. Zhang, Z.G. Yin, S. Qu, J.B. You, N.F. Chen / Magnetic Properties of FePt Nanoparticles Prepared by a Micellar Method // Nanoscale Res. Lett. 2010. V. 5. P. 1-6.

92. S. Qu, X.W. Zhang, Y. Gao, J.B. You, Y.M. Fan, Z.G. Yin, N.F. Chen / Composition deviation of arrays of FePt nanoparticles starting from poly(styrene)-poly(4-vinylpyridine) micelles // Nanotechnology. 2008. V. 19. P.135704-135707.

93. B.-H. Sohn, S.-I. Yoo, B.-W. Seo, S.-H. Yun, S.-M. Park / Nanopatterns by Free-Standing Monolayer Films of Diblock Copolymer Micelles with in Situ Core-Corona Inversion // J. Am. Chem. Soc. 2001.V. 123. P. 12734-12735.

94. R. de Wale, A.F. Koendernik, A. Polman / Tunable Nanoscale Localization of Energy on Plasmon Particle Arrays // Nano Lett. 2007. V. 7. P. 2004-2008.

95. J. Sung, E.M. Hicks, R.P. Van Duyne, K.G. Sparks / Nanoparticle Spectroscopy: Plasmon Coupling in Finite-Sized Two-Dimensional Arrays of Cylindrical Silver Nanoparticles // J. Phys. Chem. C. 2008. V. 112. P. 4091-4096.

96. B. Lamprecht, G. Schider, R.T. Lechner, H. Ditlbacher, J.R. Krenn, F.R. Aussenegg, A. Leitner / Metal Nanoparticle Gratings: Influence of Dipolar Particle Interaction on the Plasmon Resonance // Phys. Rev. Lett. 2000. V. 84. P. 4721^4724.

97. M. Salerno, J.R. Krenn, A. Hohenau, H. Ditlbacher, G. Schider, A. Leitner, F.R. Aussenegg / The Optical near-field of gold nanoparticle chain // Opt. Commun. 2005. V. 248. P. 543-549.

98. Q.-H. Wei, K.-H. Su, S. Durant, X. Zhang / Plasmon Resonance of Finite One-Dimensional Au Nanoparticle Chains // Nano Lett. 2004. V. 4. P. 10671071.

99. S.A. Maier, P.G. Kik, H.A. Atwater / Optical pulse propagation in metal nanoparticle chain waveguides // Phys. Rev. B. 2003. V. 67. P. 205402-205402-5.

100. B. Auguie, W.L. Barnes / Collective Resonances in Gold Nanoparticle Arrays // Phys. Rev. Lett. 2008. V. 101. P. 143902-143902-4.

101. S. Zou, G.C. Shatz / Narrow plasmonic/photonic extinction and scattering line shapes for one and two dimensional silver nanoparticle arrays // J. Chem. Phys. 2004. V. 121. P. 12606-12612.

102. S.K. Ghosh, T. Pal / Interparticle Coupling Effect on the Surface Plasmon Resonance of Gold Nanoparticles: From Theory to Applications // Chem. Rev. 2007. V. 107. P. 4797-4862.

103. C.-F. Chen, S.-D. Tzeng, H.-Y. Chen, K.-J. Lin, S. Gwo / Tunable Plasmon-ic Response from Alkanethiolate-Stabilized Gold Nanoparticle Superlattices: Evidence of Near-Field Coupling // J. Am. Chem. Soc. 2008. V. 130. P. 824-826.

104. P.K. Jain, M.A. El-Sayed / Universal Scaling of Plasmon Coupling in Meta Nanostructures: Extension from Particle Pairs to Nanoshells // Nano Lett. 2007. V. 7. P. 2854-2858.

105. W. Rechberger, A. Hohenau, A. Leitner, J.R. Krenn, B. Lamprecht, F. Aussenegg / Optical properties of two interacting gold nanoparticles // Opt. Commun. 2003. V. 220. P. 137-141.

106. D.L. Jeanmarie, R.P. Van Duyne / Surface Raman spectroelectrochemistry: Part I. Heterocyclic, aromatic, and aliphatic amines adsorbed on the anodized silver electrode // J. Electroanal. Chem. 1977. V. 84. P. 1-20.

107. M.G. Albrecht, J.A. Greighton / Anomalously Intense Raman Spectra of Pyridine at a Silver Electrode // J. Am. Chem. Soc. 1977. V. 99. P. 5215-5217.

108. К. Kneipp, Y. Wang, H. Kneipp, L.T. Perelman, I. Itzkan, R. Dasari, M. S. Feld / Single Molecule Detection Using Surface-Enhanced Raman Scattering (SERS)// Phys. Rev. Lett. 1997. V. 78. P. 1667-1670.

109. O.L. Muskeus, V. Giannini, J.A. Sanchez-Gil, J.G. Rivas / Strong Enhancement of the Radiative Decay Rate of Emitters by Single Plasmonic Nanoantennas //Nano Lett. 2007. V. 7. P. 2871-2875.

110. S. Lai, S.E. Clare, N.J. Halas / Nanoshell-Enabled Photothermal Cancer Therapy: Impending Clinical Impact // J. Acc. Chem. Res. 2008. V. 41. P. 18421851.

111. S.A. Maier, M.L. Brougersma, P.G. Kik, S. Meitzer, A.G. Requicha, H.A. Atwater / Plasmonics A Route to Nanoscale Optical Devices // Adv. Mater. 2001. V. 13. P. 1501-1505.

112. K.L. Kelly, Е. Coronado, L.L. Zhao, G.C. Shatz / The Optical Properties of Metal Nanoparticles: The Influence of Size, Shape, and Dielectric Environment // J. Phys. Chem. B. 2003. V. 107. P. 668-677.

113. N.K. Grady, N. J. Halas, P. Nordlander / Influence of dielectric function properties on the optical response of plasmon resonant metallic nanoparticles // Chem. Phys. Lett. 2004. V. 399. P. 167-171.

114. H. Liao, C.L. Nehl, J.H. Hafner / Biomedical applications of plasmon resonant metal nanoparticles //Nanomedicine. 2006. V. 1. P. 201-208.

115. B. Luk'yanchuk, N.I. Zheludev, S.A. Maier, N.J. Halas, P. Nordlander, H. Giessen, C.T. Chong / The Fano resonance in plasmonic nanostructures and metamaterials // Nat. Mater. 2010. V. 9. P. 707-715.

116. F. Hao, Y. Sonnefraud, P. Van Dorpe, S.A. Maier, N.J. Halas, P. Nordlander / Symmetry Breaking in Plasmonic Nanocavities: Subradiant LSPR Sensing and a Tunable Fano Resonance // Nano Lett. 2008. V. 8. P. 3983-3988.

117. S.P. Zhang, K. Bao, N.J. Halas, H.X. Xu, P. Nordlander // Substrate-Induced Fano Resonances of a Plasmonic Nanocube: A Route to Increased-Sensitivity Localized Surface Plasmon Resonance Sensors Revealed // Nano Lett. 2011. V. 11. P. 1657-1663.

118. S. Nie, C.R. Emory / Probing Single Molecules and Single Nanoparticles by Surface-Enhanced Raman Scattering // Science. 1997. V. 275. P. 1102-1106.

119. N.J. Halas, S. Lai, W.-S. Chang, S. Link, P. Nordlander / Plasmons in Strongly Coupled Metallic Nanostructures // Chem. Rev. 2011. V. 111. P. 39133961.

120. Kundu, J.; Le, F.; Nordlander, P.; Halas, N. J. / Surface enhanced infrared adsorption (SEIRA) spectroscopy on nanoshell aggregate substrate // Chem. Phys. Lett. 2008. V. 452. P. 115-119.

121. Wang, H.; Kundu, J.; Halas, N. J. / Plasmonic Nanoshell Arrays Combine Surface-Enhanced Vibrational Spectroscopies on a Single Substrate // Angew. Chem. Int. Ed. 2007. V. 46. P. 9040-9044.

122. M.A.F. Van den Boogaart, J. Brugger, H. Heinzelmann / Formation of Metal Nano- and Micropatterns on Self-Assembled Monolayers by Pulsed Laser Deposition Through Nanostencils and Electroless Deposition // Adv. Func. Mater. 2006. V. 16. P. 1337-1342.

123. C.T. Black, S.M. Backer, K.W. Guarini / Integration of self-assembled dib-lock copolymers for semiconductor capacitor fabrication // Appl. Phys. Lett. 2001. V. 79. P. 409-411.

124. N.A. Patankar / Mimicking the Lotus Effect: Influence of Double Roughness Structures and Slender Pillars // Langmuir. 2004. V. 20. P. 8209-8213.

125. L.J. Fetters, Y. Fink, R. Sharp / Tunable Block Copolymer/Homopolymer Photonic Crystals // Adv. Mater. 2000. V. 12. P. 812-814.

126. N.W. Larsson, T. Martensson, C. Thelander / Single-electron transistors in heterostructure nanowires //Appl. Phys. Lett. 2003. V. 83. P. 2052-2055.

127. N. Haupt, R. Glass, Landenburger / Ultraviolet-emitting ZnO nanowhiskers prepared by a vapor transport process on prestructured surfaces with self-assembled polymers // J. Appl. Phys. 2003. V. 93. P. 6252-6258.

128. P.S. Ginley, R.D. Shaheen, J. Wang / Ordered nucleation sites for the growth of zinc oxide nanofibers // U.S. J. Undergraduate Res. 2006. V. 6. P. 97103.

129. B. Lamprecht, G. Schider, R.T. Lechner, H. Ditlbacher, J.R. Krenn, A. Leitner, F.R. Aussenegg / Metal Nanoparticle Gratings: Influence of Dipolar Particle Interaction on the Plasmon Resonance // Phys. Rev. Lett. V. 84. P. 47214724.

130. M. Meier, A. Wokaun, P. F. Liao / Enhanced fields on rough surfaces: dipolar interactions among particles of sizes exceeding the Rayleigh limit // J. Opt. Soc. Am. B. 1985. V. 2. P. 931-949.

131. М.Е. Карцева / Поверхностные слои стеклообразных полимеров: зондирование частицами золей металлов и конструирование «двумерных» на-нокомпозитов // Дис. . канд. хим. наук. Москва: ИФХЭ РАН, 2007. 131 с.

132. Z. Fakhraai / Dynamics of polymer thin films and surfaces // PhD Thesis. University of Waterloo. Ontario, Canada. 2007.

133. W. Stober, A. Fink, E. Bohn / Controlled Growth of Monodisperse Silica Spheres in the Micron Size Range // J. Colloid. Interface Sci. 1968. V. 26. P. 62 -68.