ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Оптические свойства кластеров металлов и плазмонные колебания из "Физико-химия нанокластеров наноструктур и наноматериалов" Природа плазмонного пика состоит в следующем. По действием электрического поля падающего излучения электроны проводимости в кластере смещаются относительно положения заряженного остова. Это смещение носит коллективный характер, при котором движение электронов согласовано по фазе. В результате смешения электронов возникает сила, которая стремится возвратить электроны в положение равновесия. Величина возвращающей силы пропорциональна величине смещения, как для типичного осциллятора, поэтому можно говорить о наличии собственной частоты коллективных колебаний электронов в кластере. При совпадении собственной частоты электронов и частоты внешнего поля должен наблюдаться резонансный эффект, связанный с возбуждением собственных колебаний электронов. Рассмотрение коллективных движений электронов в квантово механическом рассмотрении приводит к понятию квантовых возбуждений — плазмонов, обладающих энергией Ншо с резонансной частотой о о, которая соответствует собственной частоте коллективных колебаний электронов. [c.358] Плазмонная частота обычно составляет 10 с . Оптические свойства коллоидных кластеров хорошо описываются в рамках теории Ми (см. для сравнения гл. 7), которая рассматривает оптические свойства сферических металлических частиц в диэлектрической матрице. В рамках теории Ми, также возникает оптический резонанс, связанный с коллективным возбуждением плазмы электронов. Линия поглощения в области резонанса обладает Лорентцевой формой и характеризуется положением пика резонанса кшо и шириной Г. [c.358] На рис. 11.6 приведены экспериментальные и расчетные спектры плазмонного резонанса для коллоидных кластеров Ag, Аи и Си в матрице аргона (Г = 10 К) при концентрации менее 1 % для размеров кластеров 10 нм [13]. [c.359] Сравнение экспериментальных результатов максимума поглощения и ширины линии поглощения й расчетных данных приведены на рис. 11.8. [c.360] Кроме линейной зависимости для этих двух параметров на этом рисунке показан результат влияния взаимодействия кластера с матрицей. Так, для матрицы аргона можно было бы предположить слабое ван-дервааальсово взаимодействие поверхности кластера с атомами аргона. Напротив, молекулы СО могут хемосорбироваться на поверхности серебра и влиять таким образом на плазмонный резонанс атомов серебра на поверхности кластера. [c.361] Этот результат и наблюдается в действительности, когда для матрицы СО происходит отклонение положений максимума резонанса от линейной зависимости, а ширина линии вдвое превышает ширину линии для аргоновой матрицы. [c.361] Вернуться к основной статье