молекул, адсорбованих на шорстких металевих поверхнях, частка рамановских фотонів в розсіяному світлі збільшується в раз. Це явище відоме як гігантське комбінаційне розсіювання (ГКР) [2].
Відкриття аномального посилення комбінаційного розсіяння від молекулярних моношарів на шорстких металевих поверхонь (з розміром поверхневої неоднорідності 10-100 нм), плівок і субмікронних структур пробудило інтерес до вивчення інших оптичних процесів, що відбуваються в середовищах, що у контакту з подібними структурами. До теперішнього часу експериментально спостерігалося посилення для таких оптичних ефектів, як поглинання, люмінесценція, вимушене комбінаційне розсіювання, генерація гармонік та ін [3].
Для пояснення ефектів спостережуваного гігантського посилення оптичних відгуків систем з наночастинками в даний час найбільш інтенсивно розвивається електродинамічний підхід, пов'язаний з вивченням механізмів зростання локальних електродинамічних полів поблизу поверхні нанорозмірною неоднорідності. З електродинамічного розгляду поля поблизу поверхні наночастинки випливає, що в деяких зонах з розмірами менше довжини хвилі падаючого випромінювання поблизу поверхні частинки можуть реалізуватися значення інтенсивності оптичного поля, у багато разів перевищують інтенсивність падаючого поля.
Вже на самому простому випадку гладкої поверхні при відображенні нормально падаючого світла внаслідок інтерференції падаючої і відбитої хвиль виникає стояча хвиля з подвоєною напруженістю електричного поля в областях пучності стоячій хвилі. Природно, для молекул, що знаходяться в цих областях, де локальне поле подвоєно, все дипольні моменти будуть також подвоєні порівняно з дипольними моментами інших молекул.
Існують різні електродинамічні підходи до пояснення механізму ефекту локального посилення поля поблизу наночастинки або нанорозмірних острівців шорсткою поверхні. Зупинимося на найбільш поширених з цих підходів.
.1.1 Посилення локальних оптичних полів поблизу наноструктур
У роботі Р.Ченга і Т.Фуртака дано огляд робіт, в яких показано, що найбільш значно, локальні оптичні поля зростають поблизу поверхонь часток, що входять до складу таких агрегатів [2].
Розглянемо, з чого складається локальне електромагнітне поле поблизу якої-небудь i- й частинки в складі наноструктури. У разі металевих частинок і в нехтуванні деполяризацией середовища маємо
Тут - локальне електромагнітне поле поблизу i- й частинки, - зовнішнє поле - поле, наведеної на частці диполя, - поля діють з боку всіх інших частинок ансамблю (у нехтуванні Самовплив поля на). Поле можна обчислити шляхом точного підсумовування вкладів (полів диполів) кожної частки по всьому ансамблю [7].
Відзначимо, що для колоїдних нанорозмірних кластерів характерне утворення розгалужених цепочечних структур.
У цьому випадку гіллясті ланцюжка твердих частинок створять сильні локальні анізотропії.
Тому полі поблизу таких структур буде сильно флуктуировать - в одному місці буде дуже великим, в іншому місці - маленьким [9].
Розрахунки, отримані в [9] показують, що розміри зон підвищеної інтенсивності оптичного поля багато менше довжини х...
