Ця стаття потребує істотної переробки. (16 квітня 2022) |
Локалізований плазмон — колективне збудження електронного газу й коливань електромагнітного поля, зосереджених в малих металічних частинках чи навколо іншорідних включень або порожнин у металі.
Локалізовані плазмони взаємодіють із зовнішнім електромагнітним полем (на відміну від об'ємних плазмонів) проявляються в оптичних спектрах у вигляді широких резонансів із максимумами на певних частотах, що залежать для малих металічних часток від діелектричних властивостей металічної частки й середовища, в якому вона знаходиться й від форми частки. Ці частоти назваються також частотами поверхневих плазмових резонансів. Залежність частот поверхневих плазмових резонансів від розмірів частинок невелика (при тій умові, що частинки набагато менші за довжину світла).
Завдяки локалізованим плазмонам суспензії дрібних металічних частинок (наприклад, золотих або сріблих) яскраво забарвлені. Колір суспензії в залежності від форми частинок і діелектричної сталої оточення може змінюватися в широкому діапазоні від блакитного до червоного.
Сферична металева частинка
У випадку сферичної форми малої металевої частинки у середовищі з діелектричною проникністю частоти локалізованих плазмонів визначаються умовою
,
де — залежна від частоти діелектрична проникливість металу, l — додатне ціле число.
Найважливішим резонансом є дипольний резонанс, для якого l = 1. Світлом збуджується лише цей резонанс. Резонанси з більшими l можна збудити електронними пучками. При частоти локалізованих плазмонів збігаються до частоти поверхневого плазмона, який може розповсюджуватися на плоскій границі розділу металу й діелектрика.
Сферична порожнина в металі
Для малої порівняно з довжиною хвилі порожнини, наприклад, вакансійної пори, в металі частоти локалізованих плазмонів визначаються рівнянням
.
Як і у випадку малої металевої частки найсуттєвішою є дипольна мода. Частоти локалізованих плазмонів лежать нижче за плазмову частоту в області непрозорості металу, тому поверхневі плазмові резонанси можна спостерігати лише в спектрах відбиття чи на тонких металічних плівках. У спектрах відбиття металів із порожнинами локалізовані плазмони проявляються у вигляді провалів.
Див. також
Література
- Zhou, Shu; Pi, Xiaodong; Ni, Zhenyi; Ding, Yi; Jiang, Yingying; Jin, Chuanhong; Delerue, Christophe; Yang, Deren; Nozaki, Tomohiro (2015). Comparative study on the localized surface plasmon resonance of boron- and phosphorus-doped silicon nanocrystals. ACS Nano. 9 (1): 378—386. doi:10.1021/nn505416r. PMID 25551330.
- Haes, Amanda J.; Van Duyne, Richard P. (1 серпня 2004). A unified view of propagating and localized surface plasmon resonance biosensors. Analytical and Bioanalytical Chemistry (англ.). 379 (7): 920—930. doi:10.1007/s00216-004-2708-9. ISSN 1618-2650. PMID 15338088. S2CID 4814291.
- Mayer, Kathryn M.; Hafner, Jason H. (2011). Localized Surface Plasmon Resonance Sensors. Chemical Reviews. Plasmonics (111): 3828—3857. doi:10.1021/cr100313v. PMID 21648956.
Ця стаття потребує додаткових для поліпшення її . (червень 2023) |
![]() | Це незавершена стаття з фізики. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Cya stattya potrebuye istotnoyi pererobki Mozhlivo yiyi neobhidno dopovniti perepisati abo vikifikuvati Poyasnennya prichin ta obgovorennya na storinci Vikipediya Statti sho neobhidno polipshiti Tomu hto dodav shablon zvazhte na te shob povidomiti osnovnih avtoriv statti pro neobhidnist polipshennya dodavshi do yihnoyi storinki obgovorennya takij tekst subst polipshiti avtoru Lokalizovanij plazmon 16 kvitnya 2022 a takozh ne zabudte opisati prichinu nominaciyi na pidstorinci Vikipediya Statti sho neobhidno polipshiti za vidpovidnij den 16 kvitnya 2022 Lokalizovanij plazmon kolektivne zbudzhennya elektronnogo gazu j kolivan elektromagnitnogo polya zoseredzhenih v malih metalichnih chastinkah chi navkolo inshoridnih vklyuchen abo porozhnin u metali Lokalizovani plazmoni vzayemodiyut iz zovnishnim elektromagnitnim polem na vidminu vid ob yemnih plazmoniv proyavlyayutsya v optichnih spektrah u viglyadi shirokih rezonansiv iz maksimumami na pevnih chastotah sho zalezhat dlya malih metalichnih chastok vid dielektrichnih vlastivostej metalichnoyi chastki j seredovisha v yakomu vona znahoditsya j vid formi chastki Ci chastoti nazvayutsya takozh chastotami poverhnevih plazmovih rezonansiv Zalezhnist chastot poverhnevih plazmovih rezonansiv vid rozmiriv chastinok nevelika pri tij umovi sho chastinki nabagato menshi za dovzhinu svitla Zavdyaki lokalizovanim plazmonam suspenziyi dribnih metalichnih chastinok napriklad zolotih abo sriblih yaskravo zabarvleni Kolir suspenziyi v zalezhnosti vid formi chastinok i dielektrichnoyi staloyi otochennya mozhe zminyuvatisya v shirokomu diapazoni vid blakitnogo do chervonogo Sferichna metaleva chastinkaU vipadku sferichnoyi formi maloyi metalevoyi chastinki u seredovishi z dielektrichnoyu proniknistyu e 0 displaystyle varepsilon 0 chastoti lokalizovanih plazmoniv viznachayutsya umovoyu e m w l 1 l e 0 0 displaystyle varepsilon m omega frac l 1 l varepsilon 0 0 de e m w displaystyle varepsilon m omega zalezhna vid chastoti dielektrichna proniklivist metalu l dodatne cile chislo Najvazhlivishim rezonansom ye dipolnij rezonans dlya yakogo l 1 Svitlom zbudzhuyetsya lishe cej rezonans Rezonansi z bilshimi l mozhna zbuditi elektronnimi puchkami Pri l displaystyle l to infty chastoti lokalizovanih plazmoniv zbigayutsya do chastoti poverhnevogo plazmona yakij mozhe rozpovsyudzhuvatisya na ploskij granici rozdilu metalu j dielektrika Sferichna porozhnina v metaliDlya maloyi porivnyano z dovzhinoyu hvili porozhnini napriklad vakansijnoyi pori v metali chastoti lokalizovanih plazmoniv viznachayutsya rivnyannyam e m w l l 1 displaystyle varepsilon m omega frac l l 1 Yak i u vipadku maloyi metalevoyi chastki najsuttyevishoyu ye dipolna moda Chastoti lokalizovanih plazmoniv lezhat nizhche za plazmovu chastotu v oblasti neprozorosti metalu tomu poverhnevi plazmovi rezonansi mozhna sposterigati lishe v spektrah vidbittya chi na tonkih metalichnih plivkah U spektrah vidbittya metaliv iz porozhninami lokalizovani plazmoni proyavlyayutsya u viglyadi provaliv Div takozhPlazmon Poverhnevij plazmon Rozsiyuvannya svitla sferichnoyu chastinkoyuLiteraturaZhou Shu Pi Xiaodong Ni Zhenyi Ding Yi Jiang Yingying Jin Chuanhong Delerue Christophe Yang Deren Nozaki Tomohiro 2015 Comparative study on the localized surface plasmon resonance of boron and phosphorus doped silicon nanocrystals ACS Nano 9 1 378 386 doi 10 1021 nn505416r PMID 25551330 Haes Amanda J Van Duyne Richard P 1 serpnya 2004 A unified view of propagating and localized surface plasmon resonance biosensors Analytical and Bioanalytical Chemistry angl 379 7 920 930 doi 10 1007 s00216 004 2708 9 ISSN 1618 2650 PMID 15338088 S2CID 4814291 Mayer Kathryn M Hafner Jason H 2011 Localized Surface Plasmon Resonance Sensors Chemical Reviews Plasmonics 111 3828 3857 doi 10 1021 cr100313v PMID 21648956 Cya stattya potrebuye dodatkovih posilan na dzherela dlya polipshennya yiyi perevirnosti Bud laska dopomozhit udoskonaliti cyu stattyu dodavshi posilannya na nadijni avtoritetni dzherela Zvernitsya na storinku obgovorennya za poyasnennyami ta dopomozhit vipraviti nedoliki Material bez dzherel mozhe buti piddano sumnivu ta vilucheno cherven 2023 Ce nezavershena stattya z fiziki Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi