Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phản ứng quang học của hệ thống composite “Lớp đơn của các hạt hình cầu trong ma trận hấp thụ” dưới ánh sáng đơn sắc tại góc tới thẳng
Tóm tắt
Các phương trình được xây dựng để mô tả sự tán xạ và hấp thụ ánh sáng bởi một lớp đơn của các hạt hình cầu đồng nhất được chiếu sáng bình thường trong một môi trường (ma trận) hấp thụ ánh sáng đồng nhất. Chúng dựa trên gần đúng tinh thể giả, gần đúng trường trung bình và mở rộng đa cực của các trường và hàm Green tensor theo các hàm sóng cầu vector. Kết quả phân tích số cho các hệ số truyền và phản xạ đồng nhất, sự tán xạ không đồng nhất và sự hấp thụ của các hệ thống composite [một lớp đơn của các hạt nano vàng (Au) trong ma trận fullerene (C60) và một lớp đơn của các hạt nano bạc (Ag) trong ma trận đồng phthalocyanine (CuPc)] trong quang phổ khả kiến ở các nồng độ và kích thước hạt khác nhau được trình bày. Sự phụ thuộc của bước sóng của cực đại hấp thụ cộng hưởng plasmon vào hệ số lấp đầy của lớp đơn được tính toán bằng cách (trong gần đúng tinh thể giả) và không tính đến (trong gần đúng nhiễu xạ) sự tán xạ đa lần của sóng được so sánh. Kết quả tính toán tương thích chất lượng với dữ liệu thực nghiệm đã biết về sự dịch chuyển đỏ của cộng hưởng khi tăng hệ số lấp đầy của lớp đơn. Các phương trình được suy ra có thể được sử dụng trong việc giải quyết các vấn đề quang học màng mỏng và phát triển các thiết bị quang học và quang điện tử chứa các ma trận hấp thụ.
Từ khóa
#tán xạ ánh sáng #hấp thụ ánh sáng #lớp đơn #hạt hình cầu #ma trận hấp thụ #cộng hưởng plasmonTài liệu tham khảo
B. Daneshfard, B. Dalfardi, and G. S. M. Nezhad, J. Med. Biography, 24, No. 2, 227–231 (2016).
B. I. Stepanov, Introduction to Modern Optics. Photometry. On the Possible and Impossible in Optics [in Russian], Navuka i Tékhnika, Minsk (1989).
B. I. Stepanov, Introduction to Modern Optics. Quantum Theory of the Interaction of Light and Matter [in Russian], Navuka i Tékhnika, Minsk (1990).
B. I. Stepanov, Introduction to Modern Optics. Absorption and Emission of Light by Quantum Systems [in Russian], Navuka i Tékhnika, Minsk (1991).
O. P. Girin and B. I. Stepanov, Zh. Éksp. Teor. Fiz., 27, 467–478 (1954).
K. M. Hong, J. Opt. Soc. Am., 70, 821–826 (1980).
A. Modinos, Physica A, 141, 575–588 (1987).
C. Soci, G. Adamo, D. Cortecchia, K. Wang, et al., Opt. Mater.: X, No. 17, 100214 (2023); https://doi.org/10.1016/j.omx.2022.100214.
L. Novotny and B. Hecht, Principles of Nano-Optics, Cambridge University Press (2012).
M. Quinten, Optical Properties of Nanoparticle Systems: Mie and Beyond, Wiley (2010).
A. García-Valenzuela, E. Gutierrez-Reyes, and R. G. Barrera, J. Opt. Soc. Am. A, 29, 1161–1179 (2012).
A. I. Kuznetsov, A. E. Miroshnichenko, M. L. Brongersma, Y. S. Kivshar, and B. Luk’yanchuk, Science, 354, No. 3614, 2472 (1–8) (2016).
V. G. Kravets, A. V. Kabashin, W. L. Barnes, and A. N. Grigorenko, Chem. Rev., 118, 5912–5951 (2018).
A. A. Miskevich and V. A. Loiko, Zh. Éksp. Teor. Fiz., 113, 1–13 (2011).
V. A. Loiko and A. A. Miskevich, Opt. Spectrosc., 115, 274–282 (2013).
A. A. Miskevich and V. A. Loiko, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf., 151, 260–268 (2015).
N. A. Loiko, A. A. Miskevich, and V. A. Loiko, J. Opt. Soc. Am. A, 35, 108–118 (2018).
N. A. Loiko, A. A. Miskevich, and V. A. Loiko, Zh. Éksp. Teor. Fiz., 126, 159–173 (2018).
N. A. Loiko, A. A. Miskevich, and V. A. Loiko, Opt. Spectrosc., 125, 655–666 (2018).
V. A. Loiko and A. A. Miskevich, in: Multiple Light Scattering, Radiative Transfer and Remote, A. A. Kokhanovsky (Ed.), Vol. 1, Ch. 2, Sensing, Springer Series in Light Scattering, Springer (2018), pp. 101–230.
N. A. Loiko, A. A. Miskevich, and V. A. Loiko, Zh. Éksp. Teor. Fiz., 131, 227–243 (2020).
N. A. Loiko, A. A. Miskevich, and V. A. Loiko, J. Opt. Soc. Am. B, 38, C22–C32 (2021).
N. A. Loiko, A. A. Miskevich, and V. A. Loiko, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf., 266, Article ID 107571 (1–20) (2021).
N. A. Loiko, A. A. Miskevich, and V. A. Loiko, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf., 289, Article ID 108291 (1–9) (2022).
N. A. Loiko, A. A. Miskevich, and V. A. Loiko, J. Opt. Soc. Am. A, 39, C36–C44 (2022).
M. Lax, Phys. Rev., 85, 621–629 (1952).
B. P. Rand, P. Peumans, and S. R. Forrest, J. Appl. Phys., 96, Article ID 7519 (2004).
J.-Y. Lee and P. Peumans, Opt. Express, 18, 10078–10087 (2010).
K. Vynck, M. Burresi, F. Riboli, and D. S. Wiersma, Nat. Mater., 11, 1017–1022 (2012).
F. L.-P. Sergio, G. Rodrigo, and L. Martín-Moreno, Proc. IEEE, 104, 2288–2306 (2016).
M. Olaimat, L. Yousefi , and O. Ramahi, J. Opt. Soc. Am. B, 38, 638–651 (2021).
W. Yang, S. Feng, X. Zhang, Y. Wang, C. Li, L. Zhang, J. Zhao, G. Gurzadyan, and S. Tao, ACS Appl. Mater. Interfaces, 13, 38722–38731 (2021).
W. C. Mundy, J. A. Roux, and A. M. Smith, J. Opt. Soc. Am., 64, 1593–1597 (1974).
C. F. Bohren and D. P. Gilra, J. Colloid Interface Sci., 72, 215–221 (1979).
I. W. Sudiarta and P. Chylek, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf., 70, 709–714 (2001).
G. Videen and W. Sun, Appl. Opt., 42, 6724–6727 (2003).
J. Yin and L. Pilon, J. Opt. Soc. Am. A, 23, 2784–2796 (2006).
Q. Fu and W. Sun, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf., 100, 137–142 (2006).
R. A. Dynich, A. N. Ponyavina, and V. V. Filippov, J. Appl. Spectrosc., 76, 704–710 (2009).
M. I. Mishchenko, G. Videen, and P. Yang, Opt. Lett., 42, 4873–4876 (2017).
M. I. Mishchenko and J. M. Dlugach, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf., 211, 179–187 (2018).
L. X. Ma, B. W. Xie, C. C. Wang, and L. H. Liu, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf., 230, 24–35 (2019).
J. Dong, W. Zhang, and L. Liu, Opt. Express, 29, 7690–7705 (2021).
N. G. Khlebtsov, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf., 280, Article ID 108069 (2022).
J. Ziman, Models of Disorder, Cambridge University (1979).
A. P. Ivanov, V. A. Loiko, and V. P. Dik, Propagation of Light in Densely Packed Disperse Media [in Russian], Nauka i Tekhnika, Minsk (1988).
P. M. Morse and H. Feshbach, Methods of Theoretical Physics, McGraw-Hill Book, New York (1953).
V. A. Babenko, L. G. Astafyeva, and V. N. Kuzmin, Electromagnetic Scattering in Disperse Media: Inhomogeneous and Anisotropic Particles, Springer, Berlin (2003).
Ch.-T. Tai, Dyadic Green Functions in Electromagnetic Theory, IEEE Press, New York (1993).
O. R. Cruzan, Q. Appl. Math., 20, 33–40 (1962).
J. K. Percus and G. J. Yevick, Phys. Rev., 110, 1–13 (1958).
R. A. Dynich, A. D. Zamkovets, A. N. Ponyavina, and E. M. Shpilevsky, Proc. Natl. Acad. Sci. Belarus, Phys. Math. Ser., 55, 232–241 (2019).
E. D. Palik, Handbook of Optical Constants of Solids, 1, Academic (1985).
V. Sittinger, P. S. C. Schulze, Ch. Messmer, A. Pfl ug, and J. Ch. Goldschmidt, Opt. Express, 30, 37957–37970 (2022).