вжин півосей фактор деполяризації еліпсоїда
,,
і - поліном Лежандра другого роду і його похідна. Вираз для локального поля записано у припущенні, що діелектрична проникність навколишнього середовища дорівнює одиниці.
Результати оцінки резонансного і нерезонансного вкладів, виконаного на прикладі малого еліпсоїда зі срібла, представлені на малюнку 1.6.
Малюнок 1.6 - Поділ повного електромагнітного посилення локального поля L (1) на резонансну LR (2) і нерезонансну L LR (3) складові на прикладі срібла (а і б). Залежність L LR (a / b) для алюмінію (4), міді (5) і калію (6) (в і г). Довжина хвилі світлового поля?=1064 нм (а і в) і?=532 нм (б і г) [10]
Показані залежності повного фактора посилення локального поля і його нерезонансною складової від ставлення довжин півосей еліпсоїда. Обидві криві розраховані відповідно до виразу (2), але в другому випадку була зроблена підстановка? . Ставлення визначає чисто резонансний внесок. Залежність
в цьому випадку має вигляд типової резонансної кривої, характерної для вимушених коливань осцилятора. Далеко від резонансних умов? 1.
При збільшенні відношення півосей нерезонансне посилення локального поля зростає, наближаючись до свого максимального значення, що визначається модулем діелектричної проникності.
Таким чином, з результатів роботи [11] можна зробити наступні висновки:
1. в резонансному випадку величина локального поля визначається як величиною діелектричної проникності наночастинки на даній частоті, так і ступенем витягнутості наночастинки;
2. в нерезонансних випадку можна очікувати збільшення напруженості електричного поля, принаймні, на порядок, отже, посилення по інтенсивності може бути і вище. Воно також зростає з ростом кривизни поверхні і визначається модулем діелектричної проникності наночастинки.
У роботах Карпова С.В., Слабко В.В. [1] показано, що спектр плазмонного поглинання срібла може розширюють у довгохвильову область спектра при агрегації частинок.
Малюнок 1.7 - а) Ступінь агрегації, б) спектри плазмонного поглинання при різній агрегації наночастинок срібла [1]
З спектрів на малюнку 1.7 видно, що при збільшенні агрегації наночастинок срібла спостерігається істотне розширення спектра плазмонного поглинання в довгохвильову область спектра.
Інтенсивність люмінесценції (у разі однофотонного поглинання) пропорційна інтенсивності збуджуючого світла. Здібна люминесцировать молекула поблизу поверхні наночастинки знаходиться в посиленому (порівняно з падаючим полем) поле:
, (3)
де - фактор посилення поля. Абсолютно формально можна записати, що інтенсивність люмінесценції цієї молекули
~, (4)
де - квантовий вихід люмінесценції молекули (на величину якого теж може впливати поверхню). Тобто, можна очікувати значне збільшення інтенсивності люмінесценції від молекули поблизу поверхні наночастинки, враховуючи високі значення фактора.
Нижче будуть наведені результати експериментальних робіт різних авторів, де факт збільшення виходу люмінесценції прод...
