146
Профиль линии поглощения в области резонанса имеет лоренцову форму. Для
нанокластеров размером много меньше длины волны, резонансная частота
определяется формулой
2
2
0
0
2
1
e
m
ne
m
,
где
n
- плотность электронов,
0
-электрическая постоянная СИ,
e
m
- масса
электрона,
m
- действительная часть диэлектрической проницаемости среды,
- компонента
m
, связанная с межзонными переходами в нанокластере.
Эксперименты и расчеты показывают, что сдвиг частоты резонанса для
нанокластеров
металла
в
основном
определяется
диэлектрической
проницаемостью матрицы (окружения нанокластера). Если варьировать
межкластерное взаимодействие и диэлектрическую проницаемость, можно
формировать наноматериалы с измененной длиной волны плазмонного
поглощения и цвета наноструктуры. Туннельное прохождение электрона через
барьер между нанокластерами в коллоидном растворе может использоваться
при создании новых наноматериалов.
Другим
важным
для
технологии
свойством
композитных
металлизированных стекол является
оптическая нелинейность
- зависимость
показателей преломления
n
от интенсивности падающего света
2
I
E
.
0
2
n
n
n I
Нелинейные оптические эффекты можно использовать при создании оптических
ключей, которые станут основными элементами фотонного компьютера.
Нелинейность
характеризуется
поляризацией
P
под
действием
напряженности
E
электрического поля световой волны
1
2
3
2
3
...
P
E
E
E
,
где
- диэлектрическая постоянная среды.
В наноматериалах, включающие нанокластеры золота и серебра,
плазмонный резонанс возникает при совпадении частот излучения лазера с
частотой колебания свободных электронов в нанокластерах металлов. Это ведет
к локализации возбуждения в нанокластерах и к резкому усилению локального
поля, которое генерируется первичным излучением лазера с напряженностью
более
9
10
/
В м
.
Полимерный нанокомпозит, на основе диацетиленового мономера,
включающий кластеры золота с размерами около 2 нм, содержащий 7-16 %
металла, позволял увеличивать в 200 раз оптическую поляризуемость третьего
порядка
3
. На основе такого нелинейного оптического материала можно
создавать электронно-оптические преобразователи со значительным усилением.
Достарыңызбен бөлісу: