Вплив температури на поверхневий плазмонний резонанс в наночастинках мiдi
The temperature dependences of the energy and the width of a surface plasmon resonance are studied for copper nanoparticles 17–59 nm in size in the silica host matrix in the temperature interval 293–460 K. An increase of the temperature leads to the red shift and the broadening of the surface plasmo...
Збережено в:
| Видавець: | Publishing house "Academperiodika" |
|---|---|
| Дата: | 2018 |
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
Publishing house "Academperiodika"
2018
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018290 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
Репозиторії
Ukrainian Journal of Physics| id |
ujp2-article-2018290 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
ujp2-article-20182902019-03-05T14:20:24Z Temperature Effects on the Surface Plasmon Resonance in Copper Nanoparticles Вплив температури на поверхневий плазмонний резонанс в наночастинках мiдi Yeshchenko, O. A. surface plasmon resonance copper nanoparticles temperature-induced effects The temperature dependences of the energy and the width of a surface plasmon resonance are studied for copper nanoparticles 17–59 nm in size in the silica host matrix in the temperature interval 293–460 K. An increase of the temperature leads to the red shift and the broadening of the surface plasmon resonance in Cu nanoparticles. The obtained dependences are analyzed within the framework of a theoretical model considering the thermal expansion of a nanoparticle, the electron-phonon scattering in a nanoparticle, and the temperature dependence of the dielectric permittivity of the host matrix. The thermal expansion is shown to be the main mechanism responsible for the temperature-induced red shift of the surface plasmon resonance in copper nanoparticles. The thermal volume expansion coefficient for Cu nanoparticles is found to be size-independent in the studied size range. Meanwhile, the increase of the electron-phonon scattering rate with the temperature is shown to be the dominant mechanism of the surface plasmon resonance broadening in copper nanoparticles. Дослiджено температурнi залежностi енергiї та пiвширини поверхневого плазмонного резонансу в сферичних наночастинках мiдi розмiрами 17–59 нм у кварцевiй матрицi в iнтервалi температур 293–460 K. Показано, що пiдвищення температури приводить до червоного зсуву та розширення поверхневого плазмонного резонансу в наночастинках Cu. Отриманi залежностi проаналiзовано в рамках теоретичної моделi, яка включає теплове розширення наночастинки, електрон-фононне розсiяння у наночастинцi та температурну залежнiсть дiелектричної проникностi матрицi. Показано, що теплове розширення є основним механiзмом, що зумовлює температурний червоний зсув поверхневого плазмонного резонансу в наночастинках мiдi. Виявлено, що об’ємний коефiцiєнт теплового розширення наночастинок Cu не залежить вiд розмiру частинки в дослiдженому дiапазонi розмiрiв. У свою чергу показано, що збiльшення частоти електрон-фононного розсiяння при збiльшеннi температури є домiнуючим механiзмом розширення поверхневого плазмонного резонансу в наночастинках мiдi. Publishing house "Academperiodika" 2018-10-06 Article Article Peer-reviewed Рецензована стаття application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018290 10.15407/ujpe58.03.0249 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 58 No. 3 (2013); 249 Український фізичний журнал; Том 58 № 3 (2013); 249 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe58.03 en https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018290/220 Copyright (c) 2018 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine |
| institution |
Ukrainian Journal of Physics |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
surface plasmon resonance copper nanoparticles temperature-induced effects |
| spellingShingle |
surface plasmon resonance copper nanoparticles temperature-induced effects Yeshchenko, O. A. Вплив температури на поверхневий плазмонний резонанс в наночастинках мiдi |
| topic_facet |
surface plasmon resonance copper nanoparticles temperature-induced effects |
| format |
Article |
| author |
Yeshchenko, O. A. |
| author_facet |
Yeshchenko, O. A. |
| author_sort |
Yeshchenko, O. A. |
| title |
Вплив температури на поверхневий плазмонний резонанс в наночастинках мiдi |
| title_short |
Вплив температури на поверхневий плазмонний резонанс в наночастинках мiдi |
| title_full |
Вплив температури на поверхневий плазмонний резонанс в наночастинках мiдi |
| title_fullStr |
Вплив температури на поверхневий плазмонний резонанс в наночастинках мiдi |
| title_full_unstemmed |
Вплив температури на поверхневий плазмонний резонанс в наночастинках мiдi |
| title_sort |
вплив температури на поверхневий плазмонний резонанс в наночастинках мiдi |
| title_alt |
Temperature Effects on the Surface Plasmon Resonance in Copper Nanoparticles |
| description |
The temperature dependences of the energy and the width of a surface plasmon resonance are studied for copper nanoparticles 17–59 nm in size in the silica host matrix in the temperature interval 293–460 K. An increase of the temperature leads to the red shift and the broadening of the surface plasmon resonance in Cu nanoparticles. The obtained dependences are analyzed within the framework of a theoretical model considering the thermal expansion of a nanoparticle, the electron-phonon scattering in a nanoparticle, and the temperature dependence of the dielectric permittivity of the host matrix. The thermal expansion is shown to be the main mechanism responsible for the temperature-induced red shift of the surface plasmon resonance in copper nanoparticles. The thermal volume expansion coefficient for Cu nanoparticles is found to be size-independent in the studied size range. Meanwhile, the increase of the electron-phonon scattering rate with the temperature is shown to be the dominant mechanism of the surface plasmon resonance broadening in copper nanoparticles. |
| publisher |
Publishing house "Academperiodika" |
| publishDate |
2018 |
| url |
https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018290 |
| work_keys_str_mv |
AT yeshchenkooa temperatureeffectsonthesurfaceplasmonresonanceincoppernanoparticles AT yeshchenkooa vplivtemperaturinapoverhnevijplazmonnijrezonansvnanočastinkahmidi |
| first_indexed |
2023-03-24T08:55:15Z |
| last_indexed |
2023-03-24T08:55:15Z |
| _version_ |
1795757605543477248 |