Неа фанининг республикамизда жорий қилинаётган илғор технологиялари ва уларни ривожлантиришдаги ахамияти

Oltin nanozarralar aralashmasining optik xususiyati. Tashqi pilazmali rezonans


Elektromagnit nurlanishning metall nanozarralari bilan tasirlashuvida qo’zg’aluchan ionlar musbat zaryadlangan metal ionlar panjarasiga nisbatan o’tkazuvchanlik hususiyati siljiydi. Bu siljish kollektiv xarakterga egadir, bunda elektronlar harakati faza bilan to’g’ri keladi. Agar zarra kattaligi tushyotgan nurning to’lqin uzunligidan ancha kichik bo’lsa bunda elektronlarning siljishi dipol shakillantirishga olib keladi. Natijada elektronlarni muvozanat holatiga olib kelishga harakat qiluchi kuch paydo bo’ladi. Qaytaruvchi kuch kattaligi siljish kuch kattaligiga proporsiyanal shu jumladan oddiy osilyator uchun, shuning uchun zarradagi elektronlar kollektiv tebranishlarining hususiy chastotasi mavjudligi haqida gapirish mumkin. Agar tushyotgan nur tebranishlarining chastotasi metal zarra yuzasiga yaqin joydagi erkin elektronlar tebranish chastotasiga ustma ust tushib qolsa, “elektron plazma tebranish ampletudasining keskin oshib ketishiga olib keladi, buning kvantli analogy plazmadir. Bu hodisa tashqi plazmali rezonans (TPR) degan nom plaid.

19.5 – rasm. Sfera va sterjen shaklidagi nanozarra uchun tashqi plazmali rezonans shemasi

Nur yutilish spektrida maksimum nuqtasi paydo bo’ladi 10-100 nm o’lchamdagi metall zarraning infraqizil diyapazoniga yaqin joyda va spektrning ko’rinuchi joylarida TPR namayon bo’ladi. Uning joylashuvi va intensivligishakli. O’lchami va lakal dielektrik muhitiga bog’liqdir. Sfera shaklidagi diyametri 10-25 nm bo’lgan oltin nanozarralari 520 nm yaqinida o’zining maksimum yutilish nuqtasiga keladi. Sferik izotrop nanozarra spektrida TPR anizatrop zarra shaklidan farqli ravishda zarrao’lchamlariga uncha bog’liq emas masalan: oltin nanosterjenlari (gold nanorod) anizatrob simmetriyasiga egadir, shuning uchun yutish spetirida ikkita maksimumlar (ko’ndalang va plazmalar) (19.7-rasm).
Ko’ndalang plazman 540 nm da absorbsiyali maksimum, prodolniyesa 600- 100 nm gacha intervalda paydo bo’lishi mumkin. Ya’ni infraqizil muhit yaqinida uning holati nanosterjenning o’lcham faktlariga ko’ra aniqlanadi.

19.6-rasm. Sferik oltin nanozarraning yutish spektri

19.7-rasm. O’lchamlariga ko’ra (uzunligini kenngligiga) oltin nanosterjining nur yutish spektri