Індукована оптична бістабільність у маленьких металевих і покритих металом частинках з нелінійною діелектричною функцією
The theoretical and numerical study of the enhancement of the amplitude of the incident electromagnetic radiation in small metal ellipsoidal particles and spherical dielectric particles covered by a metal shell with nonlinear dielectric functions is carried out. If the frequency of the external radi...
Збережено в:
| Дата: | 2022 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
Publishing house "Academperiodika"
2022
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2022097 |
| 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-2022097 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
ujp2-article-20220972022-02-14T20:10:14Z Induced Optical Bistability in Small Metal and Metal Coated Particles with Nonlinear Dielectric Functions Індукована оптична бістабільність у маленьких металевих і покритих металом частинках з нелінійною діелектричною функцією Buryi, O.A. Grechko, L.G. Mal’nev, V.N. Shewamare, S. - - The theoretical and numerical study of the enhancement of the amplitude of the incident electromagnetic radiation in small metal ellipsoidal particles and spherical dielectric particles covered by a metal shell with nonlinear dielectric functions is carried out. If the frequency of the external radiation approaches the frequency of surface plasmons of a metal, the local field in the particle considerably increases. At intense incident electromagnetic fields (laser radiation), it is necessary to consider the nonlinear part of the dielectric functions of a metal and a dielectric. This results in the induced optical bistability (IOB) when one value of the amplitude of the incident field initiates three values of the local field in a particle. The domains of IOB are specified in the case where the radiation wavelength is much larger than the typical size of particles. The range of external fields and the IOB frequency are specified. A decrease of the IOB domain and an increase of the critical fields with increase in the damping of plasmon vibrations are discussed. The results of numerical computations for typical small silver particles are presented graphically. Виконано теоретичне та чисельне дослідження резонансного збільшення амплітуди електромагнітного випромінювання в маленьких металевих еліпсоїдальних частинках та сферичних діелектричних частинках з металічною оболонкою. При наближенні частоти випромінювання до частоти поверхневих плазмонів металу має місце суттєве підвищення локального електричного поля в середині частинки. При великих (лазерних) напруженостях полів необхідно враховувати нелінійну частину діелектричної функції в металі та діелектрику. Це приводить до виникнення індукованої оптичної бістабільності (ІОБ), коли одному значенню амплітуди падаючого поля відповідає три значення локального поля. Дослідження ІОБ виконано для випадку, коли довжина хвилі випромінювання набагато більша, ніж типові розміри частинок. Визначено інтервали зовнішніх полів ті діапазони частот ІОБ. Досліджено зменшення області ІОБ та збільшення критичних полів з ростом затухання плазмових коливань. Результати чисельних розрахунків представлено графічно. Publishing house "Academperiodika" 2022-02-14 Article Article Peer-reviewed Рецензована стаття application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2022097 10.15407/ujpe56.4.311 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 56 No. 4 (2011); 311 Український фізичний журнал; Том 56 № 4 (2011); 311 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe56.4 en https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2022097/2337 |
| institution |
Ukrainian Journal of Physics |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
- - |
| spellingShingle |
- - Buryi, O.A. Grechko, L.G. Mal’nev, V.N. Shewamare, S. Індукована оптична бістабільність у маленьких металевих і покритих металом частинках з нелінійною діелектричною функцією |
| topic_facet |
- - |
| format |
Article |
| author |
Buryi, O.A. Grechko, L.G. Mal’nev, V.N. Shewamare, S. |
| author_facet |
Buryi, O.A. Grechko, L.G. Mal’nev, V.N. Shewamare, S. |
| author_sort |
Buryi, O.A. |
| title |
Індукована оптична бістабільність у маленьких металевих і покритих металом частинках з нелінійною діелектричною функцією |
| title_short |
Індукована оптична бістабільність у маленьких металевих і покритих металом частинках з нелінійною діелектричною функцією |
| title_full |
Індукована оптична бістабільність у маленьких металевих і покритих металом частинках з нелінійною діелектричною функцією |
| title_fullStr |
Індукована оптична бістабільність у маленьких металевих і покритих металом частинках з нелінійною діелектричною функцією |
| title_full_unstemmed |
Індукована оптична бістабільність у маленьких металевих і покритих металом частинках з нелінійною діелектричною функцією |
| title_sort |
індукована оптична бістабільність у маленьких металевих і покритих металом частинках з нелінійною діелектричною функцією |
| title_alt |
Induced Optical Bistability in Small Metal and Metal Coated Particles with Nonlinear Dielectric Functions |
| description |
The theoretical and numerical study of the enhancement of the amplitude of the incident electromagnetic radiation in small metal ellipsoidal particles and spherical dielectric particles covered by a metal shell with nonlinear dielectric functions is carried out. If the frequency of the external radiation approaches the frequency of surface plasmons of a metal, the local field in the particle considerably increases. At intense incident electromagnetic fields (laser radiation), it is necessary to consider the nonlinear part of the dielectric functions of a metal and a dielectric. This results in the induced optical bistability (IOB) when one value of the amplitude of the incident field initiates three values of the local field in a particle. The domains of IOB are specified in the case where the radiation wavelength is much larger than the typical size of particles. The range of external fields and the IOB frequency are specified. A decrease of the IOB domain and an increase of the critical fields with increase in the damping of plasmon vibrations are discussed. The results of numerical computations for typical small silver particles are presented graphically. |
| publisher |
Publishing house "Academperiodika" |
| publishDate |
2022 |
| url |
https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2022097 |
| work_keys_str_mv |
AT buryioa inducedopticalbistabilityinsmallmetalandmetalcoatedparticleswithnonlineardielectricfunctions AT grechkolg inducedopticalbistabilityinsmallmetalandmetalcoatedparticleswithnonlineardielectricfunctions AT malnevvn inducedopticalbistabilityinsmallmetalandmetalcoatedparticleswithnonlineardielectricfunctions AT shewamares inducedopticalbistabilityinsmallmetalandmetalcoatedparticleswithnonlineardielectricfunctions AT buryioa índukovanaoptičnabístabílʹnístʹumalenʹkihmetalevihípokritihmetalomčastinkahznelíníjnoûdíelektričnoûfunkcíêû AT grechkolg índukovanaoptičnabístabílʹnístʹumalenʹkihmetalevihípokritihmetalomčastinkahznelíníjnoûdíelektričnoûfunkcíêû AT malnevvn índukovanaoptičnabístabílʹnístʹumalenʹkihmetalevihípokritihmetalomčastinkahznelíníjnoûdíelektričnoûfunkcíêû AT shewamares índukovanaoptičnabístabílʹnístʹumalenʹkihmetalevihípokritihmetalomčastinkahznelíníjnoûdíelektričnoûfunkcíêû |
| first_indexed |
2023-03-24T09:00:32Z |
| last_indexed |
2023-03-24T09:00:32Z |
| _version_ |
1795757755188903936 |