Определение методами компьютерного моделирования технологических особенностей создания металлических наночастиц для плазмонных приложений с целью контроля их оптических характеристик

В представленном проекте методами компьютерного моделирования будут изучены некоторые особенности применения металлических наночастиц в плазмонике. Традиционными материалами здесь являются Ag, Au и Cu, однако на массивах наночастиц Cu усиление сигнала в целом оказалось значительно ниже, что может быть связано с быстрым окислением нанокластеров меди. Поскольку в последнее время удалось добиться устойчивого синтеза широкого спектра наноструктур только для Au и Ag, то именно эти химические элементы и, возможно, сплавы на их основе, являются наиболее перспективными для использования в плазмонике материалами. К настоящему времени уже понятно, что размер и форма наночастиц определяет их оптические свойства, в том числе и резонансные частоты. Так была показана типичная корреляция между пиковым значением длины волны при поверхностном плазмоном резонансе - SPR нанокластеров серебра и их размером. Например, Ag нанокластеры диаметром D = 1.6 нм демонстрировали пики при 380 нм; при D = 3.0 нм пик SPR приходился на 390 нм, а при D = 4.8 нм – уже на 396 нм. Более того, включение Ag наночастиц в диэлектрические матрицы также изменяло передачу света на основе поверхностного плазмонного резонанса. Поэтому для достижения желаемых функциональных свойств отдельных наночастиц и их массивов, необходимо точно контролировать строение как самих подложек, так и нанокластеров.