Blizhnepolevye effekty v uzlakh zolotoy nanoseti, vyrashchennoy lazernoy ablyatsiey v sverkhtekuchem gelii: krossover mezhdu “goryachimi tochkami” tipa “ostrie” i “zazor”

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Поиск новых способов синтеза и анализа наносистем, обладающих плазмонными свойствами, - актуальная задача современной фотоники. В данной работе рассматривается низкотемпературный лазерный синтез золотых квазидвумерных наносетей (диаметры отдельных нанопроволок 5 нм), осуществляемый в сверхтекучем гелии. Впервые в эксперименте по комбинационному рассеянию света рассматриваются плазмонные свойства полученных таким способом наносистем. Возможные особенности ближнего поля изучаются с помощью электродинамического 3D численного моделирования методом конечных элементов в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне спектра (400–1000 нм). Демонстрируется сложная внутренняя структура и разнообразие форм локализации горячих точек, возникающих вокруг моделируемого узла – двух скрещивающихся нанопроволок диаметрами 5 нм (tip-to-gap transition).

References

  1. M. Fleischmann, P. J. Hendra, and A. J. McQuillan, Chem. Phys. Lett. 26(2), 163 (1974).
  2. V. Klimov, Nanoplasmonics, Jenny Stanford Publishing, N.Y. (2014), 598 с.
  3. R. Shi, X. Liu, and Y. Ying, J. Agric Food Chem. 66(26), 6525 (2018).
  4. C. Chen, W. Liu, S. Tian, and T. Hong, Sensors (Basel) 19(7), 1712 (2019).
  5. L.Y. V´elez-Escamilla and F. F. Contreras-Torres, Particle & Particle Systems Characterization 39(3), 2100217 (2022).
  6. T. Demeritte, R. Kanchanapally, Z. Fan, A.K. Singh, D. Senapati, M. Dubey, E. Zakar, and P.C. Ray, Analyst 137(21), 5041 (2012).
  7. E. Pelucchi, G. Fagas, I. Aharonovich, D. Englund, E. Figueroa, Q. Gong, H. Hannes, J. Liu, C.-Y. Lu, N. Matsuda, J.-W. Pan, F. Schreck, F. Sciarrino, C. Silberhorn, J. Wang, and K.D. Jons, Nat. Rev. Phys. 4(3), 194 (2021).
  8. М.С. Ковалев, И.М. Подлесных, К.Э. Певчих, С.И. Кудряшов, Фотоника 18(2), 136 (2024).
  9. T. J. Moore, A. S. Moody, T.D. Payne, G.M. Sarabia, A.R. Daniel, and B. Sharma, Biosensors (Basel) 8(2), 46 (2018).
  10. И.Н. Сараева, Е.Н. Римская, А.В. Горевой, А.Б. Тимурзиева, С.Н. Шелыгина, Е.В. Переведенцева, С.И. Кудряшов, Оптика и спектроскопия 132(1), 13 (2024).
  11. L. Li, J. Yang, J. Wei, C. Jiang, Z. Liu, B. Yang, B. Zhao, and W. Song, Light Sci Appl. 11(1), 285 (2022).
  12. Y. Jeong, Y.M. Kook, K. Lee, and W.G. Koh, Biosens. Bioelectron. 111, 102 (2018).
  13. M.W. Dlamini and G.T. Mola, Physica B: Condensed Matter 552, 78 (2019).
  14. E.M. Purcell, Phys. Rev. 69(11)(12), 674 (1946).
  15. R. Chikkaraddy, V.A. Turek, N. Kongsuwan, F. Benz, C. Carnegie, T. van de Goor, B. de Nijs, A. Demetriadou, O. Hess, U. F. Keyser, and J. J. Baumberg, Nano Lett. 18(1), 405 (2018).
  16. V. I. Kukushkin, V.E. Kirpichev, E.N. Morozova, A. S. Astrakhantseva, V.V. Solov’ev, and I.V. Kukushkin, JETP Lett. 116(4), 212 (2022).
  17. E. Kozhina, S. Bedin, A. Martynov, S. Andreev, A. Piryazev, Y. Grigoriev, Y. Gorbunova, and A. Naumov, Biosensors (Basel) 13(1), 46 (2022).
  18. N.P. Kovalets, I.V. Razumovskaya, S.A. Bedin, and A.V. Naumov, Письма в ЖЭТФ 118(4), 245 (2023).
  19. Н.П. Ковалец, С.А. Бедин, И.В. Разумовская, А.В. Наумов, Фотоника 8(8), 620 (2023).
  20. А.И. Аржанов, А.О. Савостьянов, К.А. Магарян, К.Р. Каримуллин, А.В. Наумов, Фотоника 15(9), 622 (2021).
  21. А.И. Аржанов, А.О. Савостьянов, К.А. Магарян, К.Р. Каримуллин, А.В. Наумов, Фотоника 16(2), 96 (2022).
  22. A.A. Rempel, O.V. Ovchinnikov, I.A. Weinstein, S.V. Rempel, Y.V. Kuznetsova, A.V. Naumov, M. S. Smirnov, I.Y. Eremchev, A. S. Vokhmintsev, and S. S. Savchenko, Russ. Chem. Rev. 93(4), 1 (2024).
  23. F. Porrati, S. Barth, G.C. Gazzadi, S. Frabboni, O.M. Volkov, D. Makarov, and M. Huth, ACS Nano 17(5), 4704 (2023).
  24. C. Tan, J. Chen, X.-J. Wu, and H. Zhang, Nat. Rev. Mater. (3(2), 17089 (2018).
  25. X. Wang, X. Dai, H. Wang et al. (Collaboration), ACS Nano 17(5), 4933 (2023).
  26. G.N. Gol’tsman, O. Okunev, G. Chulkova, A. Lipatov, A. Semenov, K. Smirnov, B. Voronov, A. Dzardanov, C. Williams, and R. Sobolewski, Appl. Phys. Lett. 79(6), 705 (2001).
  27. E. L. Shangina, K.V. Smirnov, D.V. Morozov, V.V. Kovalyuk, G.N. Gol’tsman, A.A. Verevkin, and A. I. Toropov, Bull. Russ. Acad. Sci.: Phys. 74(1), 100 (2010).
  28. J. Fan and L. Qian, Nat. Nanotechnol 17(9), 906 (2022).
  29. N. Anscombe, Nat. Photonics 4(1), 22 (2010).
  30. D.A. Chubich, D.A. Kolymagin, I.A. Kazakov, and A.G. Vitukhnovsky, Bull. Russ. Acad. Sci.: Phys. 82(8), 1012 (2018).
  31. R. Zvagelsky, D. Chubich, D. Kolymagin, A. Pisarenko, and A. Vitukhnovsky, AIP Conf. Proc. 2069, 040004 (2019).
  32. П.А.Демина, К.В.Хайдуков, В. В.Рочева, Р.А.Акасов, А.Н. Генералова, Е.В. Хайдуков, Фотоника 16(8), 600 (2022).
  33. Y.E. Begantsova, R. Zvagelsky, E.V. Baranov, D.A. Chubich, Y.V. Chechet, D.A. Kolymagin, A.V. Pisarenko, A.G. Vitukhnovsky, and S.A. Chesnokov, Eur. Polym. J. 145, 110209 (2021).
  34. V. I. Balykin, P.A. Borisov, V. S. Letokhov, P.N. Melentiev, S.N. Rudnev, A.P. Cherkun, A.P. Akimenko, P.Y. Apel, and V.A. Skuratov, JETP Lett. 84(8), 466 (2006).
  35. O.M. Marago, P.H. Jones, P.G. Gucciardi, G. Volpe, and A.C. Ferrari, Nat. Nanotechnol. 8(11), 807 (2013).
  36. D.A. Shilkin, E.V. Lyubin, I.V. Soboleva, and A.A. Fedyanin, JETP Lett. 98(10), 644 (2014).
  37. A. Kaur, B. Bajaj, A. Kaushik, A. Saini, and D. Sud, Mater. Sci. Eng. B 286, 116005 (2022).
  38. P. Apel, Radiat. Meas. 34(1–6), 559 (2001).
  39. E.P. Kozhina, S.N. Andreev, V.P. Tarakanov, S.A. Bedin, I.M. Doludenko, and A.V. Naumov, Bull. Russ. Acad. Sci.: Phys. 84(12), 1465 (2021).
  40. E.P. Kozhina, S.A. Bedin, N. L. Nechaeva, S.N. Podoynitsyn, V.P. Tarakanov, S.N. Andreev, Y.V. Grigoriev, and A.V. Naumov, Appl. Sci. 11(4), 1375 (2021).
  41. D. Huo, M. J. Kim, Z. Lyu, Y. Shi, B. J. Wiley, and Y. Xia, Chem. Rev. 119(15), 8972 (2019).
  42. K.A. Magaryan, M.A. Mikhailov, K.R. Karimullin, I.A. Vasilieva, and G.V. Klimusheva, Bull. Russ. Acad. Sci.: Phys. 78(12), 1336 (2014).
  43. J. F. Galisteo-Lopez, M. Ibisate, R. Sapienza, L. S. Froufe-Perez, A. Blanco, and C. Lopez, Adv Mater. 23(1), 30 (2011).
  44. M.Grzelczak, J.Vermant, E. M.Furst, L. M.Liz-Marzan ACS Nano 4(7), 3591 (2010).
  45. М. Е. Степанов, У.А. Хохрякова, Т. В. Егорова, К.А. Магарян, А.В. Наумов, Фотоника 18(1), 72 (2024).
  46. М. Е.Степанов, У.А. Хохрякова, Т.В. Егорова, К.А. Магарян, А.В. Наумов, Фотоника 18(2), 166 (2024).
  47. S. I. Kudryashov, P.A. Danilov, M.P. Smaev, A.E. Rupasov, A. S. Zolot’ko, A.A. Ionin, and R.A. Zakoldaev JETP Lett. 113(8), 493 (2021).
  48. П.А. Данилов, С.И. Кудряшов, К.П. Мигдал, А.С. Ривнюк, А.А. Ионин, Письма в ЖЭТФ 113(5), 299 (2021) [P.A. Danilov, S. I. Kudryashov, K.P. Migdal, A. S. Rivnyuk, and A.A. Ionin, JETP Lett. 113(5), 297 (2021)].
  49. M. S. Kovalev, I.M. Podlesnykh, G.K. Krasin, A.Y. Dunaev, and S. I. Kudryashov, Bull. Russ. Acad. Sci.: Phys. 87(S1), S116 (2023).
  50. A. Balachandran, S.P. Sreenilayam, K. Madanan, S. Thomas, and D. Brabazon, Results in Engineering 16, 100646 (2022).
  51. E. Gordon, A. Karabulin, V. Matyushenko, V. Sizov, and I. Khodos, Phys. Chem. Chem. Phys. 16(46), 25229 (2014).
  52. E.B. Gordon, A.V. Karabulin, V. I. Matyushenko, V.D. Sizov, and I. I. Khodos, JETP 112(6), 1061 (2011).
  53. P.B. Johnson and R.W. Christy, Phys. Rev. B 6(12), 4370 (1972).
  54. P.E. Ciddor, Appl. Opt. 35(9), 1566 (1996).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Российская академия наук

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».