پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 41 |
| تعداد شماره‌ها | 1,113 |
| تعداد مقالات | 9,525 |
| تعداد مشاهده مقاله | 17,187,816 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 12,030,694 |
بررسی ویژگی‌های اپتیکی نانوذرات فلزی بیضوی شکل در مقیاس و محیط‌های دی الکتریک متفاوت | ||
| فصلنامه علمی اپتوالکترونیک | ||
| دوره 3، شماره 2 - شماره پیاپی 9، شهریور 1400، صفحه 51-62 اصل مقاله (520.76 K) | ||
| نوع مقاله: پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.30473/jphys.2020.55521.1094 | ||
| نویسندگان | ||
| مجید ابراهیم زاده* 1؛ معصومه سالکی2 | ||
| 1دکتری، فیزیک، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران | ||
| 2کارشناسی ارشد، فیزیک، دانشگاه پیام نور | ||
| چکیده | ||
| با گسترش روزافزون دانش و فناوری در ابعاد نانومتری، دانش پلاسمونیک مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. نانوذرات فلزی بیضوی شکل طلا و نقره به دلیل ساختار بیضوی شکل با تقارن خاص، خواص اپتیکی منحصربه‌فردی را می‌توانند از خود نشان دهند؛ بنابراین گزینه‌های بسیار مناسبی جهت استفاده در نسل جدید حسگرهای نوری هستند. در این کار، خواص اپتیکی نانوذرات بیضوی شکل فلزی طلا و نقره در محیط‌های دی الکتریک متفاوت و همچنین در اندازه‌های مختلف با برنامه متلب شبیه‌سازی گردید. نتایج نشان می‌دهد که با افزایش قطر نانو ذرات بیضوی شکل (حالت پهن شده) طلا، قله طیف جذب، پراکندگی و خاموشی افزایش یافته است که مورد فوق می‌تواند گزینة خوبی برای کاربردهای پلاسمونیکی و ادوات اپتیکی باشد. همچنین در مقایسه با نانوذرات بیضوی شکل (حالت کشیده) بازدهی جذب و خاموشی دارای مقدار بالاتری است و قلة پراکندگی در طول موج‌های بالاتر ظاهر می‌شود؛ در حالی‌که برای حالت کشیده نانوذرات بیضوی شکل چنین موردی مشاهده نمی‌گردد. به دلیل کم بودن تعداد الکترون‌های رسانش در نانو ذرات و جابه‌جایی همگن بارهای آزاد در درون نانو ذره، تنها توزیع دو قطبی بارهای آزاد است که سبب ایجاد تک قله‌هایی در طیف خاموشی و جذب نانوذرات بیضوی شکل طلا و نقره می‌شود. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| نانوذرات؛ طلا؛ نقره؛ شبیه‌سازی؛ خواص اپتیکی؛ پلاسمونیک | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Investigation of Optical Properties of Ellipsoidal Metal Nanoparticles at Different Scales and Dielectric Environments | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Majid Ebrahimzadeh1؛ Massomeh Salaki2 | ||
| 1Ph.D. of Physics, Shiraz University, Shiraz, Iran | ||
| 2MS.c. of Physics, Payame Noor University | ||
| چکیده [English] | ||
| Plasmonic science has been noticed by researchers, with the increasing development of knowledge and technology in nanometer dimensions. Gold and silver ellipsoidal metal nanoparticles can exhibit unique optical properties due to their ellipsoidal structure with special symmetry and are therefore very suitable options for use in the new generation of optical sensors. Therefore, in this work, the optical properties of gold and silver metal ellipsoidal nanoparticles were simulated in different dielectric environments as well as in different sizes with using the MATLAB program. The results show that with increasing the diameter of the ellipsoidal nanoparticles (flattened state) of gold, the peak of the absorption, scattering and extinction spectra increases, which can be a good option for plasmonic applications and optical devices. Also, compared to ellipsoidal nanoparticles (elongated state), the absorption and extinction efficiencies intensity are higher and the scattering peak appears at higher wavelengths, while for the elongated state, ellipsoidal nanoparticles do not show such a case. Due to the small number of conducting electrons in nanoparticles and the homogeneous displacement of free charges within the nanoparticle, it is only the bipolar distribution of free charges that causes single peaks in the extinction and absorption spectrum of ellipsoidal gold and silver nanoparticles. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Nanoparicles, Gold, Silver, Simulation, Optical Properties, Plasmonic | ||
| مراجع | ||
|
[1] Hornyak GL, Tibbals HF, Dutta J, Moore JJ. Introduction to nanoscience and nanotechnology. CRC press; 2008 Dec 22.
[2] Nazarov YV, Nazarov Y, Blanter YM. Quantum transport: introduction to nanoscience. Cambridge university press; 2009 May 28.
[3] Freestone I, Meeks N, Sax M, Higgitt C. The Lycurgus cup—a roman nanotechnology. Gold bulletin. 2007 Dec 1;40(4): 270-7.
[4] Cummings PT. Opportunities and challenges in computational and theoretical nanoscience. Presentation at Fall Creek Falls Conference: Delivering Computational Science for the Nation.
[5] Barnard AS. Using theory and modelling to investigate shape at the nanoscale. Journal of Materials Chemistry. 2006; 16 (9): 813-5.
[6] Amiri IS, Ali J. Simulation of the single ring resonator based on the Z-transform method theory. Quantum Matter. 2014 Dec 1;3 (6): 519-22.
[7] Neto OP. Intelligent computational nanotechnology: the role of computational intelligence in the development of nanoscience and nanotechnology. Journal of Computational and Theoretical Nanoscience. 2014 Apr 1;11 (4): 928-44.
[8] Schommers W. Directions in theoretical and computational nanoscience. Journal Of Computational And Theoretical Nanoscience. 2007 Jun 1;4 (4): 705-14.
[9] Ruivenkamp M, Rip A. Entanglement of imaging and imagining of nanotechnology. Nanoethics. 2011 Aug 1;5(2):185.
[10] Gramse G, Casuso I, Toset J, Fumagalli L, Gomila G. Quantitative dielectric constant measurement of thin films by DC electrostatic force microscopy. Nanotechnology. 2009 Sep 2;20(39):395702.
[11] Bhattacharya S, De D, Chowdhury S, Karmakar S, Basu DK, Pahari S, Ghatak KP. Simple theoretical analysis of the photoemission from quantum confined non-linear optical, optoelectronic, and related materials. Journal of Computational and Theoretical Nanoscience. 2006 Apr 1;3 (2): 280-95.
[12] Liang H, Wang Z. Facile synthesis and photocatalytic activity of cocoon-like hollow hematite nanostructures. Materials Letters. 2013 Apr 1; 96:12-5.
[13] Atwater HA, Polman A. Plasmonics for improved photovoltaic devices. InMaterials For Sustainable Energy: A Collection of Peer-Reviewed Research and Review Articles from Nature Publishing Group 2011 (pp. 1-11).
[14] Chrisey, Douglas B. and Graham K. Hubler, eds. "Pulsed laser deposition of thin films." (1994): 3.
[15] Lehraki N, Aida MS, Abed S, Attaf N, Attaf A, Poulain M. ZnO thin films deposition by spray pyrolysis: Influence of precursor solution properties. Current Applied Physics. 2012 Sep 1;12 (5): 1283-7.
[16] Forrest SR, Burrows PE, Ban VS, inventors; Princeton University, assignee. Low pressure vapor phase deposition of organic thin films. United States patent US 6,337,102. 2002 Jan 8.
[17] Mane RS, Lokhande CD. Chemical deposition method for metal chalcogenide thin films. Materials Chemistry and Physics. 2000 Jun 15; 65 (1): 1-31.
[18] Martin PJ, MacLeod HA, Netterfield RP, Pacey CG, Sainty WG. Ion-beam-assisted deposition of thin films. Applied Optics. 1983 Jan 1;22 (1): 178-84.
[19] Ritala M, Kukli K, Rahtu A, Räisänen PI, Leskelä M, Sajavaara T, Keinonen J. Atomic layer deposition of oxide thin films with metal alkoxides as oxygen sources. Science. 2000 Apr 14; 288 (5464): 319-21.
[20] Polman A. Plasmonics applied. Science. 2008 Nov 7;322 (5903): 868-9.
[21] Gramotnev DK, Bozhevolnyi SI. Plasmonics beyond the diffraction limit. Nature photonics. 2010 Feb;4 (2): 83.
[22] Pelton M, Aizpurua J, Bryant G. Metal‐nanoparticle plasmonics. Laser & Photonics Reviews. 2008 Jul 7; 2 (3): 136-59.
[23] Schuller JA, Barnard ES, Cai W, Jun YC, White JS, Brongersma ML. Plasmonics for extreme light concentration and manipulation. Nature materials. 2010 Mar; 9 (3): 193-204.
[24] Guler U, Boltasseva A, Shalaev VM. Refractory plasmonics. Science. 2014 Apr 18; 344 (6181): 263-4.
[25] Maier SA, Brongersma ML, Kik PG, Meltzer S, Requicha AA, Atwater HA. Plasmonics—a route to nanoscale optical devices. Advanced materials. 2001 Oct; 13 (19): 1501-5.
[26] Zhang AQ, Qian DJ, Chen M. Simulated optical properties of noble metallic nanopolyhedra with different shapes and structures. The European Physical Journal D. 2013 Nov 1; 67(11): 231.
[27] Mohammadi Bilankohi, Sara. Investigation and simulation of plasmonic properties of silver and nuclear metal nanocarriers - gold-silver shell. Optoelectronics Quarterly Journal, 2016; 1 (1): 57-61.
[28] Mackowski DW, Mishchenko MI. Calculation of the T matrix and the scattering matrix for ensembles of spheres. JOSA A. 1996 Nov 1; 13(11): 2266-78.
[29] Peterson B, Ström S. T matrix for electromagnetic scattering from an arbitrary number of scatterers and representations of E (3). Physical review D. 1973 Nov 15;8(10): 3661.
[30] Somerville WR, Auguié B, Le Ru EC. Simplified expressions of the T-matrix integrals for electromagnetic scattering. Optics letters. 2011 Sep 1; 36(17): 3482-4. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 625 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 289 |
||