Оптични свойства на метални наноклъстери - studopediya

Абсорбционните спектри на метални наноклъстери се характеризира с интензивно широка ивица, която липсва в насипни материали. Тази лента е свързан към колективно възбуждане на проводникова електрони (квази-частиците поникване повърхностни плазмони).

Колоидни разтвори и гранулирани филми интензивно оцветени поради оптичните свойства на наночастиците. Разрежда разтвори на колоидни благородни, алкални и редкоземни метали форма цветове от червено до синьо. Гранулираният размера на 4 пМ златен филм от частиците имат максимална абсорбция в диапазона от 560-600 пМ (червено). Гранулирана метален филм намалява абсорбцията на светлината при прехода от видима светлина за инфрачервен спектър и масивни метали, напротив, се увеличава с увеличаване на абсорбцията дължина на вълната.

Plasmon ефект е nanocluster усвояване резонанс на инцидент електромагнитно излъчване.

Имагинерната част на ансамбъл диелектрична 10 октомври -10 13 наночастици (дисперсия) е обратно пропорционален на радиуса на наночастиците

Къде имагинерната част на диелектрична macrocrystal, известна функция на честотата.

Размерът на частиците зависи от ширината на лентата на абсорбция и формата на неговата ниска честота област.

Експерименти и изчисления показват, че резонансна честота преминаването към металните наноклъстери се определя главно от диелектрична константа на матрица (nanocluster среда) на. Ако варира intercluster взаимодействие и диелектрична константа може да бъде оформен с променената дължина на вълната на абсорбция наноматериали плазмонен и цвят наноструктурата. Електрон тунелиране през бариерата между наноклъстери в колоиден разтвор може да се използва при създаването на нови наноматериали.

метални наноклъстери в оптични стъкла

Stained Витраж средновековни съвети съдържа нано метални частици. Размерът на златни наночастици засяга оптичен абсорбционен спектър на кварцово стъкло (силициев диоксид) във видимия диапазон. Абсорбционните спектри на метални наноклъстери се характеризира с интензивно широка ивица, която липсва в насипни материали.

При много високи честоти на електроните в проводникова метали се държат като дейонизирана плазмен газ електрически централи неутрален. В плазмата Твърди електрони отрицателни заряди, положителните заряди на йони на решетката. Ако гроздовете са с размер по-малки от дължината на вълната на светлината инцидент, и не взаимодействат помежду си, електромагнитната вълна причинява електрони плазмени колебания водят до неговото издигане. Когато естествената честота на колебание на електроните и честотата на външната усвояването вълна резонанс на електрическо поле се появява метал nanocluster инцидент електромагнитно излъчване. В колективно движение на електрони е описан като имащ газ плазмонен quasiparticle енергия (-proper плазмонен честота).

За изчисляване на коефициента на поглъщане на дължина на вълната използва класическата теория на Mie разсейване. Коефициентът на абсорбция е малки сферични метални частици. разположен в не-абсорбираща среда Pul139 +

Когато концентрацията на сфери на обем. , - реални и въображаеми части на комплекс проницаемост на сферите, индекс на пречупване не-абсорбираща среда, дължината на падащата светлина на.

Профил на усвояване линии в резонансната област има Lorentzian форма. За размер nanocluster много по-малки от дължината на вълната на резонансната честота определя по формулата

Когато плътността на електрон-електрически константа SI. Масата на elnktrona, са реална част от диелектрична константа на средно-компонента, свързан към interband преходи в nanocluster.

Друго важно свойство на композитен технология за метален стъкло е оптичен нелинейност - зависимостта на индекса на пречупване на интензитета на падащата светлина.

Нелинейни оптични ефекти могат да се използват за създаване на оптични комутатори, които ще бъдат основните елементи на фотонен компютър.

Нелинейност се характеризира с поляризация под влиянието на електрическото поле на светлината вълна

Къде диелектрична константа на средата.

Наноматериали, съдържащ наноклъстери от злато и сребро плазмонен резонанс настъпва при честотата съвпадение на лазерното лъчение с честота на трептене на свободни електрони в метала наноклъстери. Това води до локализиране на възбуждане в наноклъстери и рязко увеличение на местната област, която се генерира от първичния лазерен лъч с интензивност по-голяма. В diacetylenic мономера полимер нанокомпозитни базирани съдържащ златни клъстери с размери от около 2 пМ, съдържащи 7-16% метал позволява увеличаване 200 пъти в оптичния поляризуемост на третия ред. Въз основа на такава нелинейни оптични материали могат да се създадат електронни-оптични преобразуватели със значителна печалба.