Оптические свойства я1 кластеров

Оптические свойства кластеров [c.254]

Перед тем как перейти к рассмотрению оптических свойств кластеров и их связи со структурой кластеров полезно привести основные моменты теории Ми. [c.255]

Оптические свойства кластеров металлов и плазмонные колебания [c.357]

Оптические свойства коллоидных нанокластеров металлов обуславливаются плазмонными колебаниями электронов в металлах. При этом спектры поглощения малых кластеров характеризуются интенсивной широкой полосой, которая отсутствует у массивных металлов. Эта полоса связана с коллективным возбуждением электронов проводимости светом — поверхностными плазмонами — и ее наличие в области видимого [c.357]

Оптические свойства полупроводниковых кластеров [c.361]

Для массивного тела энергия излучения от 0,15 до 0,3 эВ рассеивается по множеству состояний, в нанокластере же она концентрируется на нескольких модах с шириной линий от 0,1 мэВ до 0,5 мэВ. Такое свойство важно для конструирования материалов с нелинейными оптическими свойствами. Поляризуемость кластера зависит от его объема, поэтому интенсивность узких линий в нанокластерах со временем несколько пикосекунд может быть изменена слабыми нерезонансными электрическими полями, например, для управления мощным лазером. [c.494]

Еще одна задача, которую можно решать для кластеров оптическим путем, это влияние подложки при введении кластера в матрицу на положение и щирину линии гигантского резонанса. Рассмотрим на примере кластеров натрия с размерами 104-300 атомов, введенных в матрицу нитрида бора, изменение свойств изолированных кластеров натрия, связан- [c.258]

Оптические и электронные свойства коллоидных кластеров [c.356]

Одиннадцатая глава включает данные о коллоидных кластерах и наноструктурах, образованных на их основе. Коллоиды образуются в растворах в результате химических реакций и могут длительное время существовать без коагуляции за счет слабых межкластерных взаимодействий и взаимодействий кластера со средой. Коллоиды металлов известны давно, например, красный золь золота наблюдал в 1857 г. М. Фарадей. Коллоидные частицы могут представлять собой также нанообразования, как мицеллы и обратные мицеллы, которые в свою очередь служат для формирования твердых коллоидных наноструктур. Известны многочисленные золь-гель превращения, которые также приводят к наноструктурам. Приводятся оптические свойства для металлических коллоидов, трактуемые на основе плазменных колебаний и изменений диэлектрической постоянной. Для полупроводниковых коллоидов рассматриваются сдвиги частот и изменения ширины оптических линий в виде размерных эффектов. Среди электронных свойств коллоидов внимание обращено на эффекты одноэлектронного переноса в коллоидных нанокластерах. [c.13]

Образующиеся в атомных и молекулярных пучках и высоком вакууме, они не имеют лигандов и представляют собой замечательный объект для изучения электронных свойств наноразмерных объектов 1 4- 2 нм. Основными величинами, которые поддаются измерению и интерпретации, подобно молекулам, являются энергия ионизации кластера, сродство к электрону, энергия диссоциации, оптическое поглощение кластеров. Изучение таких величин позволяет строить кластерные модели, характеризующие их свойства. [c.242]

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]

В действительности приближение, состоящее в том, что пренебрегается влиянием на оптические свойства более далеких взаимодействий, чем взаимодействие ближайших соседей, не является слишком хорошим. В гл. 8 были высказаны соображения, что в жесткой упорядоченной структуре необходимо учитывать экситонные состояния, которые представляют собой линейные комбинации состояний всех мономеров. Однако гомополимеры при нейтральных pH и комнатной температуре не являются ни жесткими, ни полностью упорядоченными структурами. Эти нарушения регулярности приводят к уменьшению влияния дальних взаимодействий на оптические свойства. Другими словами, димеры оказываются хорошими моделями для одиоцепочечных нуклеиновых кислот, поскольку они во многом сходны с небольшими стопкообразными кластерами, возникающими в полимерах в результате флуктуационных нарушений регулярной структуры. [c.253]

Для изучения трибологических свойств бралась углеродная и алмазоподобная пленка, которая была получена путем осаждения на вакуумноплазменной установке типа ВПУ-2, разработанной Брестском государственном техническом университете совместно со Сморгонским заводом оптического станкостроения. Метод оптической спектроскопии (КРС) показал, что существует два пика, доминирующие в диапазоне 1100-1700 m . Первый пик находится в диапазоне 1332 m. Это соответствует области sp структуры решетки естественного алмаза второй пик находится в области 1580 m , который соответствует графиту. Результаты исследований показывают, что размеры sp и sp гибридизированных кристаллических кластеров зависят как от температуры, так и от напряжения смещения на подложке. Полученные пленки относятся к типу i- и а-С. Исследования трибологических свойств производилось совместно с Белостокстким политехническим институтом. Было показано, что путем осаждения алмазоподобной пленки, удается существенно снизить силу трения. [c.82]

Принимая во внимание многочисленные литературные данные, касающиеся экспериментальных и теоретических исследований поведения фуллере-яов в растворах, можно отметать, что многие необычные оптические, термоди-яамические, кинетические и другие свойства этого объекта объясняются явле-яием образования кластеров фуллеренов в растворах. Таким образом, рассматривая с единых позиций поведение фуллеренов в растворах, можно утверждать, что феномен кластерного состояния фуллеренов в среде растворителя является основополагающим и обусловливающим всю совокупность свойств, характеризующих данные системы. Рассматривая систему фуллерены - растворитель в целом, справедливо заметить, что такие термины, как фуллерены в растворах , раствор фуллеренов и им подобные, являются не вполне уместными для ее писания. Тем более неприемлемо применение к ним закономерностей, описывающих неведение нормальных растворов. Состояние рассматриваемой систе-иы можно более точно определить как наносуспензия , где присутствуют сво-гго рода дисперсная фаза - фуллерены и дисперсионная среда - органический растворитель. Насколько известно, это единственная ситуация, где размеры частиц дисперсной фазы имеют такие малые размеры (до 2,5 нм для С60 [31 ] и цо 3 нм для С70 [32]). Вполне вероятно, что для всестороннего описания пове-цения данных систем потребуется учет совокупности закономерностей, описывающих дисперсные системы, нормальные растворы, кластерное состояние вещества, поверхностные явления, поведение систем в критических точках (при описании образования и роста фрактальных кластеров фуллеренов в растворах) и др. [c.53]

МОЖНО судить о характере дефекта. Так, изучение /-центров в кристаллах галогенидов щелочных металлов методом ЭПР показывает, что их электронная волновая функция является линейной комбинацией 5- и р-орбиталей электронов иона натрия при некотором перекрывании с волновой функцией иона галогена. Подобные исследования были проведены на простых полупроводниках при изучении различных дефектов, в частности кластеров, образующихся при взаимодействии дефектов (см. гл. 7). Было показано, что ЭПР —это уникальный метод идентификации структуры сложных дефектных центров. Например, при облучении кремния частицами с высокой энергией образуются дефекты, одним из которых, как показал анализ спектров ЭПР, оказался атом примеси кислорода, расположенный рядом с вакансией. Метод ЭПР применяется для детального исследования электронной структуры центров, например парамагнитного иона Мп + в инертной матрице А12О3, и позволяет объяснить некоторые важные оптические и магнитные свойства твердого тела. [c.84]

Оксометаллические и халькогенидные кластеры должны обладать полупроводниковыми свойствами. Однако в области размеров ядра 1 -г 3 нм следует ожидать разрушения электронных зон, их сужения и превраше-ния в отдельные уровни атомов. Энергетическая щель между валентной зоной и зоной проводимости будет увеличиваться с уменьшением размера кластера. В оптической спектроскопии такой эффект влияет на длину волны излучения таким образом, что в полупроводниковых кластерах должен наблюдаться голубой сдвиг излучения по сравнению с массивным материалом, который увеличивается с уменьшением размера кластера. Подобный эффект наблюдался, например, для кластеров Сс з2817(8СбН5)зб(ОМР)4 с халькогенидным ядром С<1 з2 1,5 нм. Возрастание частоты излучения сопровождается возрастанием силы осцилляторов переходов, поскольку происходит их концентрация на меньшем числе возможных переходов. [c.239]

Как отмечалось в предыдущих пунктах, изменение размера кластера приводит к сдвигу энергии поглощения и люминесценции оптического излучения полупроводниковых нанокластеров. Это свойство используется в таких оптических наноустройствах, как светоперестраиваемые диоды. В качестве примера приведем светоперестраивыемые диоды на основе Сс15е [15]. [c.496]

Межцу тем оценки квантовых офаничений, которые возникали при рассмотрении электрических, оптических, тепловых и т. д. свойств вполне применимы и для оценки критического размера магнитного кластера. Действительно, если принять, что ДрДа = Apd h, где d — критический размер (диаметр) кластера, то Др = ft/der и тогда неопределенность энергии электрона, обменного взаимодействия или магнона за счет квантового Офаничения будет Де (Др) /(2т) и h / 2mdl,). Теперь, если эту энергию приравнять энергии обменного взаимодействия, которая, главным образом, ответственна за возникновение магнитного упорядочения, т.е. Де кТс, где Тс — температура Кюри массивного материала, то величина критического размера будет определяться, например, простой оценкой [c.552]

Коллоидные кластеры — наиболее изученные и распространенные нанообъекты — приобретают все большую популярность в связи с возможностью конструирования из них кластерных кристаллов с изменяющимися электронными, оптическими и магнитными свойствами за счет разнообразных супрамолекулярных сочленений — спейсеров. [c.587]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология