Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Фотоиндуцированная перестройка молекул и молекулярных агрегатов в ближнем поле металлических наноструктур

Диссертация: Фотоиндуцированная перестройка молекул и молекулярных агрегатов в ближнем поле металлических наноструктур
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Laser Optics", 2012, St. Petersburg- 3rd International Symposium «Molecular Photonics», 2012, Repino, RussiaXIII Всероссийская школа-семинар «Волновые явления в неоднородных средах», 2012, МГУ им. М.В. ЛомоносоваВсероссийская конференция «Фотоника органических и гибридных наноструктур», 2011, ИПХФ РАН, ЧерноголовкаI Всероссийский конгресс молодых ученых, 2012, НИУ ИТМО, Санкт-ПетербургVIII и IX… Читать ещё >

Содержание

  • Глава 1. Оптические свойства и фотоиндуцированные изменения органических красителей в присутствии наночастиц благородных металлов. Обзор экспериментальных исследований
    • 1. 1. Методы создания металлических наноструктур
    • 1. 2. Связь оптических свойств металлических наноструктур с формой, размером и диэлектрической проницаемостью окружающей среды
    • 1. 3. Абсорбционные и флуоресцентные свойства органических соединений в присутствии наночастиц металлов
    • 1. 4. Строение молекул, спектры поглощения растворов и тонких пленок цианиновых красителей. Оптические методы исследования фотоинду цированных изменений
    • 1. 5. Фото- и термостимулированные процессы в тонких пленках органических соединений
  • Глава 2. Модификация абсорбционных свойств тонких пленок цианиновых красителей в ближнем поле серебряных наночастиц
    • 2. 1. Методика приготовления наночастиц серебра, покрытых цианиновыми красителями, на поверхности прозрачного диэлектрика
    • 2. 2. Исследование морфологии и экстинкции металлических наночастиц
    • 2. 3. Взаимная модификация спектров поглощения тонких пленок красителей и наночастиц серебра. Случай moho-, ди- и трикарбоцианинов
    • 2. 4. Компонентный состав и поглощение тонких пленок в присутствии наночастиц серебра. Случай псевдоизоцианинов
  • Глава 3. Флуоресценция тонких пленок красителей в присутствии наночастиц серебра
    • 3. 1. Подготовка наночастиц, покрытых органическими молекулами. Измерительное оборудование
    • 3. 2. Модификация спектров флуоресценции красителей. Вклад молекулярных компонентов тонких пленок
  • Глава 4. Фотоиндуцированные изменения компонентного состава тонких пленок органических молекул в ближнем поле плазмонных наноструктур
    • 4. 1. Фотоиндуцированные превращения в слоях монокарбоцианиновых и дикарбоцианиновых молекул с наночастицами серебра при воздействии непрерывным лазерным излучением
    • 4. 2. Фотоиндуцированные превращения в слоях монокарбоцианиновых молекул с наночастицами серебра при воздействии импульсным лазерным излучением
    • 4. 3. Фотоиндуцированные превращения в слоях дикарбоцианиновых молекул с наночастицами серебра при воздействии импульсным лазерным излучением
    • 4. 4. Сравнение термического и лазерного воздействия на тонкие пленки цианиновых молекул в присутствии наночастиц серебра

Фотоиндуцированная перестройка молекул и молекулярных агрегатов в ближнем поле металлических наноструктур (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

В последнее время ярко выраженный интерес проявляется к наномасштабным объектам, обладающим уникальными физическими свойствами, интересными как с фундаментальной, так и с прикладной точек зрения. Исследование таких объектов и создание устройств на их основе относится к приоритетному направлению развития науки, технологий и техники в России — индустрии наносистем. Изученные в диссертационной работе явления играют существенную роль в такой важной отрасли нанотехнологий как наноплазмоника. Наноплазмоника использует те свойства металлических наноструктур, которые обусловлены коллективными колебаниями электронов проводимости относительно кристаллической решетки. Коллективные электронные возбуждения в наноразмерных металлических частицах приводят к ряду интересных оптических явлений, обусловленных значительным возрастанием амплитуды падающей электромагнитной волны и ее локализацией в непосредственной близости от частицы. Плазмонные наноструктуры позволяют устройствам нанофотоники превзойти дифракционный предел и тем самым достичь уровня интеграции и миниатюризации, характерного для электронных устройств, работая при этом на существенно более высоких частотах.

Теоретическое и экспериментальное исследование плазмонных эффектов берет свое начало с работ Арнольда Зоммерфельда [1] и Роберта Вуда [2], выполненных, соответственно, в 1909 и 1902 годах. В начале XX века теорию, описывающую движение электронов в металле на основе классического подхода создал П.К. Л. Друде [3]. Рассеяние света на металлических частицах описали Максвелл-Гарнетт и Г. Ми [4, 5]. Позже Э. Кречман и А. Отто изобрели метод возбуждения поверхностных плазмон-поляритонов с помощью призмы [6, 7]. В настоящее время плазмонные эффекты в наноструктурах активно используются при создании и исследовании метаматериалов [8−11] и ведут к таким неожиданным явлениям как эффективное прохождение света через металлическую пленку с отверстиями в десять раз меньшими длины световой волны [12].

При помещении органических молекул в ближнее поле металлических наноструктур наблюдается широко известное явление гигантского комбинационного рассеяния [13, 14]. В ближнем поле плазмонных наночастиц наблюдались также изменения в поглощении и флуоресценции ряда молекул, в том числе органических красителей [15, 16]. Исследование композитов из металлических наночастиц и органических красителей имеет важное прикладное значение при разработке химических и биологических сенсоров, визуализаторов [17−21]. Локализация света в наночастицах благородных металлов, обладающих плазмонными резонансами, делает их пригодными для создания когерентного излучателя, размер которого меньше длины волны генерации. Об экспериментальной реализации лазеров на поверхностных плазмонах, локализованных в металлических наночастицах, — спазеров [22] - сообщалось в [23], причем для компенсации сильного затухания, обусловленного омическими потерями, использовались органические красители.

Известно, что действие лазерного излучения на молекулярные слои цианиновых красителей приводит к изменению компонентного состава молекулярных слоев [24] и может быть использовано при разработке устройств для записи и хранения информации [25, 26], а также фотодетекторов [27, 28].

Цианиновые красители, ранее активно использовавшиеся в фотографическом процессе [26, 29, 30], сейчас находят широкое применение в медицине [31−33]. Они активно используются во флуоресцентной микроскопии в качестве маркеров биологических молекул и для адресной доставки лекарств. Включение интенсивно флуоресцирующих цианиновых молекул в микрокапсулы с лекарствами используется для повышения контрастности при визуализации этих оболочек, а также для изучения их проницаемости. В настоящее время, когда миниатюризация полупроводниковой электроники выходит на насыщение в связи с квантово-механическими проблемами, высказываются предположения о перспективности молекулярной электроники и преимуществах органических соединений в качестве элементов компьютеров [34−37]. С 1970 года органические материалы начали изучать как недорогую альтернативу, полупроводниковым солнечным батареям [38−41].

Несмотря на большое число проведенных ранее исследований оптические свойства тонких пленок цианиновых красителей в ближнем поле металлических наноструктур, поддерживающих плазмонные колебания, исследованы неполно. Это связано с тем, что спектры поглощения молекулярных слоев на подложке значительно уширены по сравнению со спектрами растворов. Уширение обусловлено формированием различных изомеров и агрегированных форм. Таким образом, исследование фотоиндуцированных перестроек невозможно без предварительного изучения оптических свойств гибридного материала, состоящего из цианинового красителя и металлических наночастиц.

Особенно сложной представляется ситуация при нанесении цианиновых молекул на подложку с нанесенными на нее ансамблями металлических наночастиц, которые образуются на поверхности диэлектрических материалов при термическом напылении в вакууме. Значительный разброс образующихся частиц по формам и размерам, нестабильность их характеристик во времени затрудняют интерпретацию спектров поглощения. Таким образом, проведенные исследования соответствуют современному уровню и направлены на решения актуальных задач наноплазмоники и нанофотоники.

Объекты исследования — металлические наночастицы на поверхности прозрачных диэлектриков и тонкие пленки цианиновых красителей. Предметом исследования в данной работе являются оптические свойства тонких пленок цианиновых красителей в ближнем поле металлических наночастиц, а также конформационные изменения в пленках, возникающие под действием лазерного излучения. Мотивацией является предположение о том, что помещение тонких органических пленок в ближнее поле металлических наночастиц способствует снижению мощности излучения, требуемого для фотоиндуцированных изменений. Основные цели диссертационной работы:

• выяснение взаимного влияния металлических наночастиц и тонких пленок цианиновых красителей на их абсорбционные и флуоресцентные свойства;

• изучение возможности усиления перестроек компонентного состава молекулярных слоев ближними полями плазмонных наноструктур под действием лазерного излучения.

Для достижения этих целей решались следующие задачи:

1. реализованы методики создания наночастиц серебра с различным спектральным положением пика плазмонного резонанса;

2. предложена и реализована методика создания гибридных материалов, состоящих из наночастиц серебра с устойчивой к действию растворителей морфологией, и тонких пленок органических красителей;

3. изучено влияние ближних полей наночастиц серебра на абсорбционные свойства тонких пленок цианиновых красителей;

4. выполнены эксперименты по исследованию модификации спектров флуоресценции тонких пленок органических красителей в присутствии наночастиц серебра;

5. изучены спектры поглощения и компонентный состав тонких пленок цианиновых красителей, состоящих из различных изомеров молекулярных агрегатов, исследовано влияние наночастиц на компонентный состав;

6. изучено действие непрерывного лазерного излучения на молекулярные слои и гибридные материалы;

7. изучено преобразование компонентного состава молекулярных слоев под действием импульсного лазерного излучения. Научные положения, выносимые на защиту, и научная новизна.

1. Поглощение гибридных материалов, состоящих из тонких пленок цианиновых красителей (до 30 условных мономолекулярных слоев) и наночастиц Ag на поверхности сапфира и кварца, не равно сумме поглощения отдельных компонентов. В различных спектральных интервалах происходит как просветление плазмонного поглощения, так и увеличение оптической плотности гибридного материала в области полос поглощения красителя. Увеличение поглощения зависит от геометрии компонентов гибридных материалов.

2. Обнаружено, что при нанесении слоев псевдоизоцианина на поверхности диэлектрика с серебряными наночастицами увеличивается степень ассоциации молекул с образованием. -агрегатов.

3. Показано, что при облучении слоев цианиновых красителей в присутствии наночастиц серебра наносекундными импульсами с длиной волны, соответствующей области поглощения аП^гапэ-изомеров молекул, компонентный состав слоев изменяется из-за распада димеров и формирования Д-агрегатов. Абсолютная величина изменения оптической плотности слоев с наночастицами Ag при облучении почти в 10 раз превышает величину изменения оптической плотности при облучении слоев без частиц.

4. При перекрытии полос поглощения слоев цианиновых красителей с плазмонными полосами серебряных наночастиц интенсивность флуоресценции молекулярных слоев толщиной более 10 нм для дикарбоцианиновых красителей возрастает в 2 раза, для монокарбоцианиновых — в 4 раза.

Достоверность научных положений и выводов, представленных в диссертации, обеспечивается воспроизводимостью результатов, использованием современных проверенных методик, ясной физической трактовкой полученных результатов и согласованием с результатами работ других авторов.

Практическое значение диссертации состоит в том, что:

1. В работе получено усиление поглощения и флуоресценции слоев цианиновых красителей. Такие результаты являются важными для практической реализации органических фотоприемных и светоизлучающих устройств с улучшенными характеристиками.

2. Полученные в работе фотоиндуцированные изменения в слоях цианиновых красителей с наночастицами, которые по абсолютному значению превосходят изменения в слоях без наночастиц почти в 10 раз, могут быть использованы в разработке средств записи и хранения информации и позволят снизить интенсивность фотовоздействия, требуемую для записи информации.

3. Разработанные методики создания наночастиц и слоев органических молекул могут быть использованы для реализации лазеров на поверхностных плазмонах. Использование исследованных в работе планарных твердотельных гибридных систем представляет практические преимущества для реализации спазеров по сравнению с известными в настоящее время подходами, использующими растворы.

Реализация и апробация результатов работы, признание научным сообществом. Результаты диссертационной работы были использованы в НИУ ИТМО при выполнении проектов в рамках государственных контрактов, грантов Российского фонда фундаментальных исследований и ведомственных программ Министерства образования и науки РФ. Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе кафедры Оптической физики и современного естествознания НИУ ИТМО при подготовке магистров по направлению 200 700 — Фотоника и оптоинформатика.

По материалам диссертационной работы представлено 18 докладов на всероссийских и международных конференциях: 15th International Conference.

Laser Optics", 2012, St. Petersburg- 3rd International Symposium «Molecular Photonics», 2012, Repino, RussiaXIII Всероссийская школа-семинар «Волновые явления в неоднородных средах», 2012, МГУ им. М.В. ЛомоносоваВсероссийская конференция «Фотоника органических и гибридных наноструктур», 2011, ИПХФ РАН, ЧерноголовкаI Всероссийский конгресс молодых ученых, 2012, НИУ ИТМО, Санкт-ПетербургVIII и IX Всероссийская межвузовская конференция молодых учёных, 2011 и 2012, НИУ ИТМО, Санкт-ПетербургVII Международная конференция «Оптика», 2011, Санкт-ПетербургIV Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы радиофизики», 2012, НИ ТГУ, Томск- 45 и 46 Международная школа по физике конденсированного состояния, 2011 и 2012, ПИЯФ, Гатчина- 22 Международная конференция «Лазеры. Измерения. Информация», 2012, СПбГПУ, Санкт-ПетербургVII Международная конференция «Фундаментальные проблемы оптики», 2012, Санкт-ПетербургIV International Forum «Rusnanotech», 2011, МоскваGerman and Russian Nanotechnology Forum «Nanobridge», 2012, St. Petersburg. Диссертант был награжден дипломом за лучший доклад на всероссийском конгрессе молодых ученых, стипендией Президента РФ для аспирантов, дважды грантами Правительства Санкт-Петербурга для аспирантов, грантами РФФИ для молодых ученых, по программе «У.М.Н.И.К.», по программе Фулбрайта в России.

Результаты опубликованы в 20 печатных работах, из них: 1 глава в монографии, 2 статьи в иностранных журналах, включенных в международные базы цитирования, 4 статьи в российских журналах, входящих в Перечень ВАК, 1 учебно-методическое пособие, 12 статей в материалах всероссийских и международных конференций.

Личный вклад диссертанта. Содержание диссертации и научные положения, выносимые на защиту, отражают персональный вклад автора в работу. Постановка целей и задач исследований в рамках диссертационной работы, подготовка публикаций выполнены совместно с научным руководителем д.ф.-м.н., с.н.с. Тиграном Арменаковичем Вартаняном. В интерпретации результатов принимали участие научные сотрудники лаборатории «Фотофизика поверхности» НИУ ИТМО и кафедры Оптической физики и современного естествознания, причем вклад диссертанта был определяющим.

Структура и объем диссертации

Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка цитированной литературы, включающего 126 наименований. Материал изложен на 109 страницах, содержит 39 рисунков и 2 таблицы.

Заключение

.

В настоящей работе проведено исследование модификации оптических свойств тонких пленок цианиновых красителей ближними полями наночастиц серебра на диэлектрической подложке. Для проведения исследований использовались шесть цианиновых красителей, поглощающих в различных областях спектра. Проведено исследование фотоиндуцированных превращений в тонких органических пленках и влияния островковой металлической пленки на эти процессы.

В работе была разработана методика создания островковых металлических пленок, которые обладают ярко выраженными плазмонными резонансами в видимой области спектра, допускающие настройку их частот и позволяющие изучать их действие на оптические свойства и конформационные изменения в органических молекулах, помещенных вблизи наноостровков. Предложена методика создания гибридных материалов, состоящих из нанометровых молекулярных пленок органических молекул и металлических наночастиц с устойчивой к действию растворителей морфологией. Исследовались оптические свойства полученных образцов. При этом для интерпретации наблюдавшихся изменений спектральных свойств гибридного материала учитывался как неоднородный характер уширения плазмонной полосы поглощения металлических наночастиц, связанный с различием их форм, так и неоднородное уширение полос поглощения красителей, связанное с образованием на поверхности подложки ассоциированных форм и стереоизомеров.

В ходе исследования абсорбционных характеристик тонких пленок цианиновых красителей и островковых металлических пленок были выявлены особенности взаимной модификации их оптической плотности. В случае близости полос плазмонного поглощения наночастиц и поглощения тонких пленок цианиновых красителей суммарное поглощение гибридного материала не сводится к сумме поглощения отдельных компонентов, а превосходит его. При этом спектр гибридного материала имеет области увеличения поглощения до 5-кратного значения, связанные с действием ближних полей наночастиц на молекулы и с уменьшением частоты плазмонных колебаний. А также области уменьшения суммарного поглощения, обусловленные аномальной дисперсией диэлектрической проницаемости тонкой пленки на высокочастотном краю поглощения красителя. Показано, что эффект имеет электродинамическую природу, поскольку при значительном несовпадении полос поглощения металлических наночастиц и красителей изменение поглощения не происходит.

Исследование спектров поглощения тонких пленок цианиновых красителей разных концентраций позволило выделить в них от двух до шести различных молекулярных форм и ассоциатов молекул: аИ^гапв-изомера, двух аз-изомеров, двух димеров и .Г-агрегатов.

Помимо увеличения поглощения наночастицы серебра оказывают влияние на компонентный состав тонкой пленки цианинового красителя. Наибольшее влияние наночастицы оказывают на формирование компонентного состава тонких пленок псевдоизоцианиновых красителей. Показано, что в слое псевдоизоцианинового красителя в присутствии серебряных наночастиц формируются 1-агрегаты. При этом поглощение слоя возрастает в 20 раз.

Исследовано действие ближних полей наночастиц серебра на спектры флуоресценции тонких пленок цианиновых молекул. Показано, что для относительно толстых слоев цианиновых красителей увеличение флуоресценции в присутствии наночастиц серебра может достигать от 2- до 4-кратного значения. Исследование спектров возбуждения флуоресценции позволило верифицировать разделение спектра монокарбоцианинового красителя на компоненты и показать, что основной вклад в его флуоресценцию вносят .¡—агрегаты.

Выполнено исследование действия лазерного излучения на островковую металлическую пленку. Показано, что наночастицы серебра не меняют свою морфологию при воздействии непрерывным излучением с длиной волны, попадающей в область плазмонных резонансов, мощностью до 12 мВт в течение как минимум 3 часов. При воздействии импульсным излучением второй гармоники Nd: YAG-лазера с плотностью энергии, большей 8.5 мДж/см, длительностью импульса 10 не, и рубинового лазера с плотностью энергии, большей 18 мДж/см, длительностью импульса 17 не в спектрах разностей оптической плотности до и после облучения появляется знакопеременный провал, обусловленный селективным нагревом наночастиц с плазмонными частотами резонансными лазерному излучению, приводящему к изменению их формы.

С помощью непрерывных твердотельных лазеров выполнено исследование фотоиндуцированных превращений в тонких пленках монои дикарбоцианиновых красителей. Показано, что под действием непрерывного облучения в слоях красителей происходит фотодеструкция компонентов. При облучении тонких пленок с наночастицами при фотодеструкции наблюдалось восстановление спектра плазмонного поглощения наночастиц.

С помощью импульсного излучения рубинового лазера, второй гармоники неодимового лазера, параметрического генератора света, накачиваемого третьей гармоникой неодимового лазера, исследованы фотоиндуцированные превращения в слоях цианиновых молекул. Показано, что при фотовоздействии в слоях молекул 3, 3'-диэтил-тиадикарбоцианин йодида и 3,3'-диэтил-тиакарбоцианин йодида происходят незначительные изменения компонентного состава, связанные с разрушением ассоциатов молекул. В то время как в слоях этих молекул с серебряными наночастицами происходит увеличение концентрации J-агрегатов и all-trans-изомеров, обусловленное уменьшением концентрации димеров. В присутствии наночастиц серебра эффективность фотоиндуцированных превращений, оцениваемая по изменению оптической плотности, возросла в 3.5−5 раз.

В тонких пленках 1,3>ЗД ', 3', 3'-гексаметил-4,5,4', 5'-дибензо-индодикарбоцианин перхлората при фотовоздействии наблюдается изменение поглощения, связанное с аБ-Тташ-изомеризацией и агрегацией молекул. В присутствии наночастиц серебра характер изменений не меняется. Изменение оптической плотности слоев молекул с наночастицами в 10 раз больше, чем изменение оптической плотности в слоях без наночастиц.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Sommerfeld А. Uber die Ausbreitung der Wellen in der drahtlosen Telegraphie // Annalen der Physik (4th series). 1909. — 28, 44.
  2. Wood R.W. On a remarkable case of uneven distribution of light in a diffraction grating spectrum // Phil. Mag. 1902. — 4. — 396.
  3. H., Мермин H. Физика твердого тела: В двух томах / М. И Каганов. -М.: Мир, 1979.
  4. J. С. М. Colours in metal glasses and in metallic films // Philosophical Transact, of Royal Soc. Lond. 1904. — A203. — P. 385−420.
  5. Mie G. Beirtrage zur Optik truber Medien, speziell kolloidaler Metallosungen // Annalen der Physik. 1908. — 25, 37.
  6. E. & Reather H. Radiative decay of nonradiative surface Plasmon excited by light // Z. Naturf. 1968. — 23A. — P. 2135−2136.
  7. Otto A. Excitation of nonradiative surface plasma waves in silver by the method of frustrated total reflection. // Z. Phys. 1968. — 216. — P. 398-^10.
  8. Sarychev A.K., Shalaev V.M. Electrodynamics of Metamaterials. World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., 2007. — 231 p.
  9. Luk’yanchuk В., Zheludev N.I., Maier S.A., Halas N.J., Nordlander P., Giessen H. & Chong Ch.T. The Fano resonance in plasmonic nanostructures and metamaterials // Nature Materials. 2010. — 9. — P. 707−715.
  10. O.Hess О., Pendry J.B., Maier S.A., Oulton R.F., Hamm J.M. & Tsakmakidis K.L. Active nanoplasmonic materials // Nature Materials. -2012.- 11.-P. 573−584.
  11. D.R., Huser F., Pauly F., Cuevas J.C. & Natelson D. Optical rectification and field enhancement in a plasmonic nanogap // Nature Nanotechnology. -2010.-5. -. P. 732−736.
  12. T. W., Lezec H. J., Ghaemi H. F., Thio T. & Wolf P. A. Extraordinary optical transmission through sub-wavelength hole arrays // Nature. 1998. — 391. — P. 667−669.
  13. M., Hendra P. J. & McQuillan A.J. Raman spectra of pyridine adsorbed at a silver electrode. // Chem. Phys. Lett. 1974. — 26. — P. 163— 166.
  14. D.L. & Van Duyne R. P. Surface Raman spectroelectrochemistry. Part I. Heterocyclic, aromatic, and aliphatic amines adsorbed on the anodized silver electrode // J. Electroanal. Chem. 1977. — 84. — P. 1−20.
  15. Glass A.M., LiaoP.F., Bergman J.G., Olson D.H. Interaction of metal particles with absorbed dye molecules: absorption and luminescence // Opt. Lett. 1980. -V. 5(9). — P. 368−370.
  16. Craighead H.G., Glass A.M. Optical absorption of small metal particles with absorbed dye coats // Opt. Lett. 1981. -V. 6(5). — P. 248−250.
  17. B.B. Наноплазмоника. 2-е изд., испр. — M.: Физматлит, 2010.-480 с.
  18. С.С., Свешникова Е. Б., Ермолаев B.JI. Сенсибилизация флуоресценции молекул красителей в наночастицах из комплексов металлов. 2010. Т. 109 (№ 4). — С. 605−617.
  19. Anker J.N., Hall W.P., Lyandres О., Shah N.C., Zhao J., Van Duyne R. P. Biosensing with plasmonic nanosensors // Nature Materials. 2008 — 7(6). -P. 442−453.
  20. Daniel M.-C., Astruc D. Gold nanoparticles: assembly, supramolecular chemistry, quantum-size-related properties, and applications toward biology, catalysis, and nanotechnology // Chem. Rev., 2004. — 104(1). — P. 293 346.
  21. Haick H., Chemical sensors based on molecularly modified metallic nanoparticles // J. Phys. D Appl. Phys. 2007. — 40(23). — P. 7173−7186.
  22. Bergman D. J. and Stockman M. I. Surface Plasmon Amplification by Stimulated Emission of Radiation: Quantum Generation of Coherent Surface Plasmons in Nanosystems // Phys. Rev. Lett. 2003. — Vol. 90 (2). -P. 27 402−1-4.
  23. Noginov M.A., Zhu G., Belgrave A.M., Bakker R., Shalaev V.M., Narimanov E.E., Stout S., Herz E., Suteewong T., Wiesner U. Demonstration of a spaser-based nanolaser // Nature. 2009. — 460. -P. 1110−1112.
  24. Бонч-Бруевич A.M., Калитеевская E.H., Крутякова В. П., Разумова Т. К. Изменение пространственной ориентации компонентов молекулярного слоя под действием лазерного излучения // Оптический журнал. -2004. Т. 71 (№ 6). — С. 46−51.
  25. Li J.C. Organic molecular thin films for nanoscale information memory applications // arXiv.org e-Print archive Электронный ресурс. Режим доступа: http://arxiv.org/abs/0904.4438 (дата обращения 12.03.2013)
  26. В.В., Плеханов А. И., Орлова Н. А. Нанометровые пленки полиметиновых красителей в оптической памяти и нелинейной оптике // Российские нанотехнологии. 2008. — т. 3(№ 9−10). — С. 36−57.
  27. Бонч-Бруевич А.М., Разумова Т. К., Тибилов А. С. Оценка возможности создания приемника теплового излучения на основе явления фотоизомеризации органических красителей // Оптический журнал. -2006. т. 73 (№ 12). — С. 3−8.
  28. .И. «Блочное строительство» агрегатов полиметиновых красителей // Российские нанотехнологии. 2008. — т. 3(№ 3−4). — С. 7283.
  29. .И. Молекулярные ансамбли полиметиновых красителей // Успехи химии. 2006 — т. 75(№ 5). — С. 484−510.
  30. Skirtach A.G., Antipov A.A., Shchukin D.G., Sukhorukov G.B. Remote activation of capsules containing Ag nanoparticles and IR dye by laser light // Langmuir. 2004 — v. 20 (№ 17) — p. 6988−6992.
  31. Meng F.S., Chen K.C., Tian H., Zuppiroli L., Nuesch F. Cyanine dye acting both as donor and acceptor in heterojunction photovoltaic devices // Applied Physics Letters. 2003. — V. 82. — P. 3788−3790.
  32. H.B. Молекулярная электроника: учебное пособие / СПб.: Издательство СПбГГТУ, 2003. 340 с.
  33. Organic Photovoltaics: Mechanisms, Materials, and Devices (Optical Engineering) / Sam-Shajing Sun, Niyazi Serdar Sariciftci (eds.), CRC Press (Taylor & Francis Group), 2005. 664 p.
  34. Ma X., Hua. J., Wu W., Jin Y. Meng F., Zhan W., Tian H. A high-efficiency cyanine dye for dye-sensitized solar cells // Tetrahedro. V. 64 (№ 2). — P. 345−350.
  35. Ishchenko A., Derevyanko N., Piryatinskii Yu., Verbitsky A., Filonenko D., Studzinsky S. Optical and photovoltaic properties of thin films and polymer components based on near infrared polymethine dyes // Materials Science.2002. V. 20 (№ 4). — P. 5−13.
  36. Sahoo P.K., Vogelsang K., Schift H., Solak H.H. Surface plasmon resonance in near-field coupled gold cylinder arrays fabricated by EUV-interference lithography and hot embossing // Applied Surface Science. -2009.-256 (2).-P. 431−434.
  37. Шик А.Я., Бакуева Л. Г., Мусихин С. Ф., Рыков С. А. Физика низкоразмерных систем. СПб.: Наука, 2001. — 154 с.
  38. Zhuo Y., Sun W., Dong L., Chu Y. Surfactant-assisted synthesis of Ag nanostructures and their self-assembled films on copper and aluminum substrate // Applied Surface Science. 2011. — 257 (24). — P. 10 395−10 401.
  39. Lu Y.-J., Kim J., Chen H.-Y, et al. Plasmonic nanolaser using epitaxially grown silver film // Science. 2012. — 337 (6093). — P. 450153.
  40. Rai V.N., Srivastava A.K., Mukherjee C., Deb S.K. Surface enhanced absorption and transmission from dye coated gold nanoparticles in thin films // Applied Optics. 2012. — 51 (№ 14). -P. 2606−2615.
  41. Hendrich C., Bosbach J., Steiz F., Hubental F., Vartanyan Т., Trager F. Chemical interface damping of surface plasmon excitation in meal nanoparticles: a study by persistent spectral hole burning // Appl. Phys. B.2003.-76.-P. 869−875.
  42. Bosbach J., Steiz F., Vartanyan Т., Trager F. Theory of spectral hole burning for the study of ultrafast electron dynamics in metal nanoparticles // Appl. Phys. B. 2001. — 73. — P.391−399.
  43. Kennerly S.W., Little J.W., Warmack R.J., Ferrel T.L. Optical properties of heated Ag films // Phys. Rev. B. 1984. — 29 (No.6). — P. 2926−2929.
  44. Warmack R.J., Humpherey S.L. Observation of two surface-plasmon modes on gold particles // Phys. Rev. B. 1986, — 34 (No.4). — P. 2246−2256.
  45. Т.А., Ващенко E.B., Леонов Н. Б., Пржибельский С. Г., Хромов B.B. Фотоэлектронная эмиссия из островковых металлических пленок натрия при возбуждении локализованных плазмонных резонансов // ЖЭТФ. 2009. — Т. 136, вып. 1(7). — С. 163−168.
  46. Г. Методика электронной микроскопии / Пер. с нем. М.: Мир, 1972.-300 с.
  47. Г., Гориндж М.Дж. Просвечивающая электронная микроскопия металлов / Пер. с англ.- М.: Наука, 1983. -320 с.
  48. А.К. Просвечивающая электронная микроскопия. Киев: Наукова Думка, 1975. — 219 с.
  49. Kelly K.L., Coronado Е., Zhao L.L., Schatz G.C. The Optical Properties of Metal Nanoparticles: The Influence of Size, Shape, and Dielectric Environment // J. Phys. Chem. B. 2003. — 107. — P. 668−677.
  50. Bohren C.F., Huffman D.R. Absorption and scattering of light by small particles Wiley-Interscience, 1983. — 544 p.
  51. Blazquez Sanchez D., Hubenthal F., Trager F. Shaping nanoparticles with laser light: a multi-step approach to produce nanoparticle ensembles with narrow shape and size distributions //Journal of Physics. 2007. — 59. -P. 240−244.
  52. Ziegler T., Heindrich С., Hubental F., Vartanyan T., Trager F. Dephasing times of surface plasmon excitation in Au nanoparticles determined by persistent spectral hole burning // Chem. Phys. Lett. 2004. — 386. — P. 319 324.
  53. Bosbach J., Heindrich C., Vartanyan T., Stietz F., Trager F. Spectral hole burning in absorption profiles of metal nanoparticles prepared by laser assisted growth // Eur. Phys. J. D. 2001. — 16. — P. 213−217.
  54. Stietz F., Bosbach J., Wenzel T., Vartanyan T., Goldman A., Trager F. Decay times of surface excitation in metal nanoparticles by persistent spectral hole burning // Phys. Rev. Lett. 2000. — 84(No.24). — P. 56 445 647.
  55. Д.М., Герасимчук H.B., Беляев A.H., Торгунакова JI.A., Колесников JI.B. Получение плазмонных наночастиц золота и серебра в процессе термического испарения в вакууме // Известия вузов. Физика. 2012. — Т. 55 (8/2). — С. 242−243.
  56. Niesen В., Rand В.Р., Van Dorpe P., et al. Excitation of multiple dipole surface plasmon resonances in spherical silver nanoparticles // Optics Express.-2010.-V. 18, (No. 18).-Pp. 19 032−19 038.
  57. Boyd G.T., Yu Z.H., Shen Y.R. Photoinduced luminescence from the noble metal and its enhancement on roughened surface // Physical Review B. -1986. V. 33 (No.12). — Pp. 7923−7936.
  58. Wilcoxon J.P., Martin J.E., Parsapour F., Wiedenman В., Kelley D.F. Photoluminescence from nanosize gold clusters // J. Chem. Phys. 1998. -V. 108 (No.21). -P. 9137−9143.
  59. Bigioni T.P., Whetten R.L., Dag O. Near-Infrared Luminescence from Small Gold Nanocrystals // J. Phys. Chem. B. 2000. — V. 104. — P. 6983−6986.
  60. Moskovits M. Surface-enhanced spectroscopy // Rev. of Modern Phys. — 1985. V. 57 (No.3/1). — P. 783−826.
  61. Glass A.M., Wokaun A., Heritage J.P., Bergman J.G., Liao P.F., Olson D.H. Enhanced two-photon fluorescence of molecules absorbed on silver particle films // Physical Review B. 1981. — V. 24 (8). — P. 4906−4909.
  62. Ritchie G., Burstein E. Luminescence of dye molecules adsorbed at a Ag surface // Phys. Rev. B. 1981. — 24. — P. 4843^1846.
  63. Bhowmick S., Saini S., Shenoy V.B., Bagchi B. Resonance energy transfer from a fluorescent dye to a metal nanoparticles // Journal of Chemical Physics. 2006. — 125 — 181 102.
  64. Eagen C.F. Nature of the enhanced optical absorption of dye-coated Ag island films // Applied Optics. 1981. — V. 20 (No. 17). — P. 3035−3042.
  65. Swathi R.S., Sebastian K.L. Resonance energy transfer from a fluorescent dye molecule to plasmon and electron-hole excitations of a metal nanoparticle // Journal of Chemical Physics. 2007. — 126 — 234 701.
  66. Liaw J., Chem J., Chen C., Kuo M.K. Purcell effect of nanoshell dimer on sinle molecule’s fluorescence // Optics Express. 2009. — V. 17 (No. 16). -P. 13 532−13 540.
  67. Malyshev V.A., Malyshev A.V. Engineering molecular aggregate spectra // Phys. Stat. Sol. 2009. — 6 (No.l). — P. 224−227.
  68. Huang S., Peng C., Tu L., Kuo C. Enhancement of luminescence of nematic liquid crystals doped with silver nanoparticles // Mol. Cryst. Liq Cryst. -2009. V. 507. — P. 301−306.
  69. Kalele S., Deshpande A., Singh S.B., Kulkarni S.K. Tuning luminescence intensity of RH06G dye using silver nanoparticles // Bull. Mater. Sci. -2008.-V. 31 (No.3). Pp. 541−544.
  70. Chowdhury M.H., Ray K., Gray S.K., Pond J., Lakowicz J.R. Aluminium Nanoparticles as Substrate for Metal-Enhanced Fluorescence in the Ultraviolet for the Label-Free Detection of Biomolecules // Anal. Chem. -2009−81.-P. 1397−1403.
  71. Haes A.J., Zou Sh., Zhao J., Schatz G.C., Van Duyne R.P. Localized surface plasmon resonance spectroscopy near molecular resonances // J. Am. Chem. Soc.-2006.-V. 128 (No.33). P. 10 905−10 914.
  72. Rai V.N. Optical properties of silver-island films having an overlayer of RhB dye // Applied Optics. 1987. — V. 26 (No. 12) — P. 2395−2400.
  73. Lim I.S., Goroleski F., Mott D., Kariuki N., Wui I., Luo J., Zhong C. Absorption of Cyanine Dyes on Gold Nanoparticles and Formation of J-aggregates in the Nanoparticle Assembly //J. Phys. Chem. B. 2006. — 110. — P. 6673−6682.
  74. Rai V.N., Srivastava A.K., Mukherjee C., Deb S.K. Surface enhanced absorption and transmission from dye coated gold nanoparticles in thin films //Applied Optics.-2012.-V. 51 (№ 14)-P. 2606−2615.
  75. А.Н. Фотоника молекул красителей и родственных органических соединений. Л.: Наука, 1967. 616 с.
  76. A.A. Строение и спектрально-люминесцентные свойства полиметиновых красителей. Киев: Наукова Думка, 1994. 232 с. 91 .Качковский А. Д. Строение и цвет полиметиновых красителей. Киев: Наукова Думка, 1989. 232 с.
  77. А.Н. Фотофизические и фотохимические процессы в симметричных и несимметричных ди- и трикарбоцианиновых красителях: Дис. канд. физ.-мат. наук, СПб, 1993. 384 с.
  78. A.A. Лазерные среды на основе полиметиновых красителей // Квант, электрон. 1994. -т.21(№ 6). — С. 513−534.
  79. A.A. Актуальные проблемы люминесценции полиметиновых красителей // Журнал прикладной спектроскопии. 1991. — т. 55(№ 5). -С. 717−725.
  80. A.M., Михайленко Ф. А. Конформации полиметиновых красителей // Успехи химии. 1987. — т. 56(№ 3). — С. 466−488.
  81. С.И., Калитеевская E.H., Крутякова В. П., Разумова Т. К. Исследования термостимулированных обратимых перестроек структуры и оптических параметров молекулярных слоев полиметиновых красителей // Оптический журнал. 2008. — т. 75 (№ 6). -С. 9−12.
  82. В.А. Фотохимия полиметиновых красителей // Успехи научной фотографии. 1984. — т. 22. — С. 90−102.
  83. Ю.И., Кузьмин В. А., Карякин A.B., Чибисов А. К., Левкоев И. И. Цис-транс-изомеризация полиметиновых красителей при импульсном фотовозбуждении // Известия Академии наук СССР. Серия химическая. 1973. — т.22(№ 4). — С. 766−768.
  84. Rulliere С. Laser action and photoisomerization of 3,3'-diethyl oxadicarbocyanine iodide (DODCI): Influence of temperature and concentration // Chem. Phys. Lett. V.43(№ 2). — P. 303−308.
  85. Dale J., Lichtenthaler R.C., Teien G. Rotation barriers and dimer association of simple polymethine dyes 11 Acta Chemica Scandinavica B. -1979.-v. 33.-P. 141−147.
  86. B.B., Алфимов M.B. теория J-полосы: от экситона Френкеля к переносу заряда // Успехи физических наук. 2007. — Т. 177(10). -С.1033−1081.
  87. Jelly Е.Е. Spectral Absorption and Fluorescence of Dyes in the Molecular State //Nature. 1936. -V. 138(3501). — P. 1009−1010.
  88. Schubert D.W., Dunkel T. Spin coating from a molecular point of view: its concentration regimes, influence of molar mass and distribution // Materials Research Innovations. -2003. -v.7(№ 5).-P. 314−321.
  89. Ulman A. An Introduction to Ultrathin Organic Films From Langmuir-Blodgett to Self-Assembly. San Diego: Academic Press, Inc, 1991. 442 p.
  90. Surin M., Leclere P., De Feyter S., Abdel-Mottaleb M.M., De Schryver F.C., et al. Molecule-molecule versus molecule-substrate interactions in the assembly of oligothiophenes at surface // Journ. of Phys. Chem. B. 2006. -v. 110.-P. 7898−7908.
  91. Naber A., Fischer U.C., Kirchner S., Dziomba Т., Kollar G., et al. Architecture and Surface Properties of Monomolecular Films of a Cyanine Due and Their Light-Induced Modification // Journ. of Phys. Chem. B. -1999.-v. 103.-P. 2709−2717.
  92. Dahne L. Self-organization of polymethine dyes in thin solid layers // Jour. Of the American Chemical Society. 1995.-v. 117.-P. 12 855−12 860.
  93. E.H., Крутякова В. П., Разумова Т. К. Исследование влияния толщины слоя дикарбоцианиновых красителей на конформационный состав и пространственную ориентацию компонентов слоя // Оптика и спектроскопия. 2004. — т. 97(№ 6). -С.960−968.
  94. А.А. Фотостимулированная перестройка структуры и пространственной ориентации нанокомпонентов молекулярных слоев полиметиновых красителей. Дис. канд. физ.-мат. наук, СПб, 2011. -138 с.
  95. Т.К. Исследование внутримолекулярных процессов, стимулированных интенсивным оптическим излучением // Оптический журнал. 2003. — т. 70 (№ 12). — С. 15−19.
  96. Kandjani S.A., Barille R., Dabos-Seignon S., Nunzi J.-M., Ortyl E., Kucharski S. Incoherent light-induced self-organization of molecules // Optics Letters. 2005. — v. 30(№ 23). — P. 3177−3179.
  97. А.Н., Ураев Д. В., Шибаев В. П., Костромин С. Г. Фотореверсивная оптическая запись в пленках аморфных азосодержащих полимеров // Квант, электрон. 2002. — т. 32(№ 2). — С. 143−148.
  98. Matsumoto М., Terrattaz S., Tachibana Н. Photo-induced structural changes of azobenzene Langmuir-Blodgett films // Advances in Colloid and Interface Science. 2000. — v. 87. — P. 147−164.
  99. В.А., Карпов P.E., Фотоника наноструктурированных систем на основе фотохромных спиросоединений // Химия высоких энергий. 2007. — Т.41(№ 3). — С. 226−238.
  100. Xu S., Shan J., Shi W., Liu L., Xu L. Modifying photoisomerization efficiency by metallic nanostructures // Optics Express. 2011. — V. 19(13). -P. 12 336−12 341.
  101. Krasavin A.V., Randhawa S., Buoillard J.-S., Renger J., Qiudant R., Zayats A.V. Optically-programmable nonlinear photonic component for dielectric-loaded plasmonic circuitry // Optics Express. 2011. — V. 19(25). -P. 25 222−25 229.
  102. Liu Y., Si G., Leong E., Xiang N., Danner A., Teng J. Light-Driven Plasmonic Color Filters by Overlaying Photoresponsive Liquid Crystals on Gold Annular Aperture Arrays // Advanced Optical Materials. 2012. -V. 24(23). — P. OP131-OP135.
  103. Yoon J.H. and Yoon S. Photoisomerization of azobenzene derivatives confined in gold nanoparticle aggregates // Phys. Chem. Chem. Phys. -2011.-V. 13.-P. 12 900−12 905.
  104. Н.Б., Пржибельский С. Г. Спектральное проявление коллективных плазменных колебаний, квазирезонансных собственным частотам индивидуальных наночастиц, в островковой пленке серебра // Оптика и спектроскопия. 2010. — т. 108 (№ 1). — С. 56−63.
  105. Н.А. Возбужденные состояния сложных молекул в газовой фазе. Минск: Наука и техника, 1967. 247 с.
  106. E.H., Крутикова В. П., Разумова Т. К., Старовойтов A.A. Передача возбуждения между компонентами молекулярных слоев цианиновых соединений // Оптика и спектроскопия. 2012. -т. 112(№ 2).-С. 231−236.
Заполнить форму текущей работой

На отлично!