Оптична кубiчна нелiнiйнiсть наноструктур благородних металiв
Mechanisms of dissipative and nondissipative nonlinearities in metal nanoparticles (NP) incorporated in a dielectric matrix are theoretically considered. Influence of the shape and the size of NP on optical nonlinearities is studied. Since the dissipative nonlinearity is determined by hot electrons,...
Збережено в:
| Дата: | 2019 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Publishing house "Academperiodika"
2019
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019668 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Journal of Physics |
Репозитарії
Ukrainian Journal of Physics| id |
ujp2-article-2019668 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
ujp2-article-20196682019-12-19T20:19:10Z Third-Order Optical Nonlinearity of Noble Metal Nanostructures Оптична кубiчна нелiнiйнiсть наноструктур благородних металiв Tomchuk, P. M. Brodyn, M. S. Volkov, V. I. Lyakhovetskii, V. R. нелiнiйна сприйнятливiсть металевi наночастинки плазмонний резонанс дисипативнi та недисипативнi механiзми нелiнiйностi - - - Mechanisms of dissipative and nondissipative nonlinearities in metal nanoparticles (NP) incorporated in a dielectric matrix are theoretically considered. Influence of the shape and the size of NP on optical nonlinearities is studied. Since the dissipative nonlinearity is determined by hot electrons, the detailed analysis of factors defining the heating of electrons in such systems (in particular, light absorption by small particles, electron-lattice energy exchange in the particles, heat sink from the particles into the matrix, etc.) is carried out. A concise survey of experimental papers studying the cubic optical nonlinearity of the noble metal nanostructures (Au, Ag) is carried out. The survey is especially directed to show the influence of the geometrical parameters of NP, their environment, and the spectral position of the light wavelength against the plasmon resonance on the third-order susceptibility x(3) value. In particular, it is shown that the nonlinearity can be sufficiently enhanced not only in resonance with the surface plasmon, but also aside of it. The optical nonlinearity nature is discussed as well. Теоретично розглянуто механiзми виникнення дисипативної i недисипативної оптичної нелiнiйностi в ансамблi металевих наночастинок (НЧ), iнкорпорованих в дiалектричну матрицю. Дослiджено вплив форми i розмiрiв наночастинок на оптичнi нелiнiйностi. Оскiльки дисипативна нелiнiйнiсть визначається гарячими електронами, то проведено детальний аналiз факторiв, що визначають явище розiгрiву електронiв у цих системах (зокрема: особливостi поглинання свiтла малими частинками, електрон-ґратковий енергообмiн у таких частинках, тепловiдвiд в матрицю тощо). Приведено короткий огляд експериментальних робiт з дослiдження кубiчної оптичної нелiнiйностi наноструктур благородних металiв, в основному, золота i срiбла. Огляд подано пiд кутом зору виявлення впливу геометричних параметрiв НЧ на величину кубiчної сприйнятливостi x(3), її залежностi вiд оточення, а також вiд довжини хвилi по вiдношеннню до поверхневого плазмонного резонансу (SPR). Зокрема, показано iстотне пiдсилення нелiнiйностi не лише в резонансi з плазмоном, а i в сторонi вiд нього. Звернуто увагу на висновки робiт щодо природи нелiнiйностi. Publishing house "Academperiodika" 2019-12-11 Article Article application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019668 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 8 No. 1 (2013): Reviews; 50 Український фізичний журнал; Том 8 № 1 (2013): Огляди; 50 2071-0194 2071-0186 uk https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019668/1540 Copyright (c) 2019 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine |
| institution |
Ukrainian Journal of Physics |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
нелiнiйна сприйнятливiсть металевi наночастинки плазмонний резонанс дисипативнi та недисипативнi механiзми нелiнiйностi - - - |
| spellingShingle |
нелiнiйна сприйнятливiсть металевi наночастинки плазмонний резонанс дисипативнi та недисипативнi механiзми нелiнiйностi - - - Tomchuk, P. M. Brodyn, M. S. Volkov, V. I. Lyakhovetskii, V. R. Оптична кубiчна нелiнiйнiсть наноструктур благородних металiв |
| topic_facet |
нелiнiйна сприйнятливiсть металевi наночастинки плазмонний резонанс дисипативнi та недисипативнi механiзми нелiнiйностi - - - |
| format |
Article |
| author |
Tomchuk, P. M. Brodyn, M. S. Volkov, V. I. Lyakhovetskii, V. R. |
| author_facet |
Tomchuk, P. M. Brodyn, M. S. Volkov, V. I. Lyakhovetskii, V. R. |
| author_sort |
Tomchuk, P. M. |
| title |
Оптична кубiчна нелiнiйнiсть наноструктур благородних металiв |
| title_short |
Оптична кубiчна нелiнiйнiсть наноструктур благородних металiв |
| title_full |
Оптична кубiчна нелiнiйнiсть наноструктур благородних металiв |
| title_fullStr |
Оптична кубiчна нелiнiйнiсть наноструктур благородних металiв |
| title_full_unstemmed |
Оптична кубiчна нелiнiйнiсть наноструктур благородних металiв |
| title_sort |
оптична кубiчна нелiнiйнiсть наноструктур благородних металiв |
| title_alt |
Third-Order Optical Nonlinearity of Noble Metal Nanostructures |
| description |
Mechanisms of dissipative and nondissipative nonlinearities in metal nanoparticles (NP) incorporated in a dielectric matrix are theoretically considered. Influence of the shape and the size of NP on optical nonlinearities is studied. Since the dissipative nonlinearity is determined by hot electrons, the detailed analysis of factors defining the heating of electrons in such systems (in particular, light absorption by small particles, electron-lattice energy exchange in the particles, heat sink from the particles into the matrix, etc.) is carried out. A concise survey of experimental papers studying the cubic optical nonlinearity of the noble metal nanostructures (Au, Ag) is carried out. The survey is especially directed to show the influence of the geometrical parameters of NP, their environment, and the spectral position of the light wavelength against the plasmon resonance on the third-order susceptibility x(3) value. In particular, it is shown that the nonlinearity can be sufficiently enhanced not only in resonance with the surface plasmon, but also aside of it. The optical nonlinearity nature is discussed as well. |
| publisher |
Publishing house "Academperiodika" |
| publishDate |
2019 |
| url |
https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019668 |
| work_keys_str_mv |
AT tomchukpm thirdorderopticalnonlinearityofnoblemetalnanostructures AT brodynms thirdorderopticalnonlinearityofnoblemetalnanostructures AT volkovvi thirdorderopticalnonlinearityofnoblemetalnanostructures AT lyakhovetskiivr thirdorderopticalnonlinearityofnoblemetalnanostructures AT tomchukpm optičnakubičnanelinijnistʹnanostrukturblagorodnihmetaliv AT brodynms optičnakubičnanelinijnistʹnanostrukturblagorodnihmetaliv AT volkovvi optičnakubičnanelinijnistʹnanostrukturblagorodnihmetaliv AT lyakhovetskiivr optičnakubičnanelinijnistʹnanostrukturblagorodnihmetaliv |
| first_indexed |
2023-03-24T08:58:37Z |
| last_indexed |
2023-03-24T08:58:37Z |
| _version_ |
1795757701588844544 |