Статья

Название статьи ЛАЗЕРНОЕ ФОРМИРОВАНИЕ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ТОНКИХ ПЛЕНОК С ИЗМЕНЯЕМЫМИ ОПТИЧЕСКИМИ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ
Автор А.О. Кучерик, С.В. Кутровская, А.В. Осипов, А.В. Истратов, А.Ю. Шагурина, А.В. Подлесный
Рубрика РАЗДЕЛ III. НАНОМАТЕРИАЛЫ
Месяц, год 09, 2015
Индекс УДК 544.537
DOI
Аннотация В рамках данной работы исследована степень влияния морфологии (диаметр частиц в коллоиде, расстояние между осажденными частицами, количество слоев и т.д.) на оптические и электрические свойства осаждаемых тонких кластерных биметаллических пленок. Для формирования квазипериодически расположенных кластеров использовался метод осаждения частиц из коллоидных систем, позволяющий осаждать наночастицы из коллоидов за счет локального нагрева и явления аномальной диффузии частиц вблизи поверхности. Было продемонстрировано изменение оптических свойств осаждаемых биметаллических пленок и проведено моделирование наблюдаемых оптических явлений с использованием FDTD-метода. Расчетные спектры пропускания качественно совпадают с экспериментальными. Наблюдается сложное изменение спектра пропускания в области 380–430 нм, 520–600 нм, с формированием локальных экстремумов, наличие которых можно объяснить влиянием расстояния между частицами на оптические свойства пленки. Расхождение в численных значениях можно объяснить особенностью расчетной геометрии: в модельной задаче частицы лежат строго друг на друге (из-за необходимости использовать расчетную сетку) и с точно определенным расстоянием между частицами в одном слое.

Скачать в PDF

Ключевые слова Наночастицы; коллоидный раствор; спектр пропускания; лазерное воздействие; прозрачные плёнки.
Библиографический список 1. Genov D.A., Sarychev A.K., Shalaev V.M., Wei A. Resonant field enhancements from metal nanoparticle arrays // Nanoletters. – 2004. – Vol. 4, No. 1. – Р. 153-158.
2. Axelevitch A., Gorenstein B., Golan G. Investigation of Optical Transmission in Thin Metal Films // Physics Procedia. – 2012. – No. 32. – P. 1-13.
3. Golan G., Axelevitch A. Microelectronics Journal. – 2000, Vol. 31. – P. 469-473.
4. Sarychev A.K. and Shakaev V.M. Field distribution, Anderson localization, and optical phenomena in random metal-dielectric films // Optics of nanostructured materials (by eds. V.A. Markel and T. George) Wiley, New York, 2000.
5. Bonch-Bruevich A.M., Vartanyan T.A., Leonov N.B., Przhibel'skiǐ S.G., Khromov V.V. Comparative action of heat and optical radiation on the structure of island metal films by optical fluctuation microscopy // Optics and Spectroscopy. – 2001. – Vol. 91, No. 5. – P. 779-785.
6. Destouches N., Crespo-Monteiro N., Vitrant G., Lefkir Y., Reynaud S., Epicier T., Liu Y., Vocanson F., Pigeon F. Self-organized growth of metallic nanoparticles in a thin film under homogeneous and continuous-wave light excitation // J. Mater. Chem. C. – 2014. – Vol. 2, No. 31. – Р. 6256-6263.
7. Persson B.N.J., Liebsch A. Optical properties of two-dimensional systems of randomly distributed particles // Physical Review B V. – 1983. – Vol. 28, No. 8. – Р. 4247-4254.
8. Sonay A.Y., Зağlayan A.B., Зulha M. Synthesis of peptide mediated au core-ag shell nanoparticles as surface-enhanced raman scattering labels // Plasmonics. – 2012. – Vol. 7, No. 1. – Р. 77-86.
9. Rui M. S. Pereira, J. Borges, Filipa C. R. Peres, Paulo A.S. Pereira, Smirnov G.V., Vaz F., Cavaleiro A., Vasilevskiy M.I. Effect of clustering on the surface plasmon band in thin films of metallic nanoparticles // Journal of Nanophotonics. – 2015. – Vol. 9, No. 1. – Р. 093796 (1-12).
10. Antipov A.A., Arakelyan S.M., Vartanyan T.A., Itina T.E., Kutrovskaya S.V., Kucherik A.O., Sapegina I.V. Optical properties of nanostructured gold‒silver films formed by precipitation of small colloid drops // Optics and Spectroscopy. – 2015. – Vol. 119, No. 1. – Р. 119-123.
11. Bakhti S., Biswas S., Hubert C., Reynaud S., Vocanson F., Destouches N. Switchable Silver Nanostructures Controlled with an Atomic Force Microscope // J. Phys. Chem. C. – 2014. – Vol. 118, No. 4. – Р. 7494-7500.
12. Mahfouzi F., Nagaosa N., Nikolic B.K. Spin-Orbit Coupling Induced Spin-Transfer Torque and Current Polarization in Topological-Insulator/Ferromagnet Vertical Heterostructures // Physical review letters. – 2012. – Vol. 109, No. 16. – Р. 166602 (1-5).
13. Драгунов В.П., Неизвестный И.Г., Гридчин В.А. Основы наноэлектроники. – М.: Логос, 2006. – 496 с.
14. Mahfouzi F., Nikolic B.K., Chen S.-H, and Chang C.-R. // Phys. Rev. B. – 2010. – Vol. 82. – P. 195440.
15. Datta S. Quantum transport: atom to transistor. Cambridge University Press, Cambridge (2005).
16. Liu Z., Yuan Y., Khan S., Abdolvand A., Whitehead D., Schmid M. and Li L. Generation of metal-oxide nanoparticles using continuous-wave fibre laser ablation in liquid // J. Micromech. Microeng. – 2009. 19: 054008. doi:10.1088/0960-1317/19/5/054008.
17. Антипов А.А., Аракелян С.М., Кутровская С.В., Кучерик А.О., Макаров А.А., Ногтев Д.С., Прокошев В.Г. Импульсное лазерное осаждение кластерных наноструктур из коллоидных однокомпонентных систем // Известия РАН. Серия физическая. – 2012. – Т. 76, № 6. – С. 690-697.
18. Антипов А.А., Аракелян С.М., Кутровская C.В., Кучерик А.О., Вартанян Т.А. Осаждение биметаллических кластеров Au/Ag с использованием метода лазерного осаждения наночастиц из коллоидных систем // Оптика и спектроскопия. – 2014. – T. 116, № 2. – C. 166-169.
19. Abramov D.V., Antipov A.A., Arakelian S.M.,Khor'kov K.S., Kucherik A.O., Kutrovskaya S.V., Prokoshev V.G. New advantages and challenges for laser-induced nanostructured cluster materials: functional capability for experimental verification of macroscopic quantum phenomena // Laser Physics. – 2014. – Vol. 24, No. 07. – Р. 074010 (1-9).
20. Antipov A.A., Arakelyan S.M., Kutrovskaya S.V., Kucherik A.O. Electrical Properties of Metal Clusters Structures Formed on the Surface of Dielectrics // Technical Physics Letters. – 2014. – Vol. 40, No. 6. – Р. 529-532.

Comments are closed.