zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-1403Research ArticleСПЕКТРОСКОПИЯ НАНОСТРУКТУРSPECTROSCOPY OF NANOSTRUCTUREСпектрально-кинетические свойства плазмонных гибридных нанокомпозитов на основе серебра и фталоцианина медиSpectral-Kinetic Properties of Plasmon Hybrid Nanocomposites Based on Copper Phthalocyanine and SilverЗамковецА. Д.ZamkovetsA. D.

Минск

Minsk

a.zamkovets@dragon.bas-net.byБарбарчикЕ. А.BarbarchikE. A.

Минск

Minsk

ПонявинаА. Н.PonyavinaA. N.

Минск

Minsk

ТихомировС. А.TikhomirovS. A.

Минск

Minsk

БиньНгуен ТханьBinhNguyen Thanh

Конг Ви, Да Динь, Ханой

Cong Vi, Da Dinh, Нanoi

МиньФам ХонгMinhPham Hong

Конг Ви, Да Динь, Ханой

Cong Vi, Da Dinh, Нanoi

Институт физики НАН БеларусиB.I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences of BelarusИнститут физики Вьетнамской академии наук и технологийInstitute of Physics, Vietnam Academy of Science and Technology202324112023905696702Copyright © Замковец А.Д., Барбарчик Е.А., Понявина А.Н., Тихомиров С.А., Бинь Н., Минь Ф., 20232023Замковец А.Д., Барбарчик Е.А., Понявина А.Н., Тихомиров С.А., Бинь Н., Минь Ф.Zamkovets A.D., Barbarchik E.A., Ponyavina A.N., Tikhomirov S.A., Binh N., Minh P.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/1403

С использованием метода абсорбционной кинетической спектроскопии возбуждения-зондирования с фемтосекундным временным разрешением установлено, что присутствие плазмонных наночастиц серебра в гибридных тонкопленочных нанокомпозитах Ag-CuPc приводит к существенному сокращению времени релаксации наведенного поглощения из возбужденного синглетного состояния органической пленки по сравнению с чистой пленкой фталоцианина меди (CuPc). Обнаруженный эффект связывается с ускорением интеркомбинационной конверсии в молекулах CuPc, находящихся в гибридном нанокомпозите в неоднородном поле вблизи поверхности плазмонных наночастиц серебра. Продемонстрирована зависимость обнаруженных эффектов от толщины пленки CuPc в гибридных слоистых нанокомпозитах (Ag-CuPc)nAg.

Based on the use of femtosecond time-resolved pump–probe spectroscopy, it has been found that the presence of plasmonic silver nanoparticles in a hybrid thin-film Ag-CuPc nanocomposites leads to a significant reduction in the relaxation time of induced absorption from an excited singlet state of the copper phthalocyanine film in compared with the pure film. The observed effect is associated with the intersystem crossing acceleration in CuPc molecules located in a nonuniform field near the surface of plasmonic silver nanoparticles in the hybrid nanocomposite. The dependence of the detected effects on the thickness of copper phthalocyanine layers in hybrid (Ag-CuPc)nAg nanocomposites is demonstrated.

наведенное поглощениекинетика релаксации электронных возбужденийнаночастицы серебраповерхностный плазмонный резонансорганические полупроводникигибридные структурыinduced absorptionrelaxation kinetics of electronic excitationssilver nanoparticlessurface plasmon resonanceorganic semiconductorshybrid structuresРабота выполнена при финансовой поддержке Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований (грант № Ф20ЕА-006) и ВАНТ (грант QTRU05.02/21-23)ReferencesC. Haffner, W. Heni, Y. Fedoryshyn, J. Niegemann, A. Melikyan, D. L. Elder, B. Baeuerle, Y. Salamin, A. Josten, U. Koch, C. Hoessbacher, F. Ducry, L. Juchli, A. Emboras, D. Hillerkuss, M. Kohl, L. R. Dalton, C. Hafner, J. Leuthold. Nature Photon., 9 (2015) 525—528C. Haffner, W. Heni, Y. Fedoryshyn, J. Niegemann, A. Melikyan, D. L. Elder, B. Baeuerle, Y. Salamin, A. Josten, U. Koch, C. Hoessbacher, F. Ducry, L. Juchli, A. Emboras, D. Hillerkuss, M. Kohl, L. R. Dalton, C. Hafner, J. Leuthold. Nature Photon., 9 (2015) 525—528M. Ayata, Y. Fedoryshyn, W. Heni, B. Baeuerle, A. Josten, M. Zahner, U. Koch, Y. Salamin, C. Hoessbacher, C. Haffner, D. L. Elder, L. R. Dalton, J. Leuthold. Science, 358, N 6363 (2017) 630—632M. Ayata, Y. Fedoryshyn, W. Heni, B. Baeuerle, A. Josten, M. Zahner, U. Koch, Y. Salamin, C. Hoessbacher, C. Haffner, D. L. Elder, L. R. Dalton, J. Leuthold. Science, 358, N 6363 (2017) 630—632О. В. Буганов, А. Д. Замковец, А. Н. Понявина, С. А. Тихомиров, Л. В. Баран. Журн. прикл. спектр., 78, № 5 (2011) 735—741O. V. Bouganov, A. D. Zamkovets, A. N. Ponyavina, S. A. Tikhomirov, L. V. Baran. J. Appl. Spectr., 78 (2011) 686—691О. В. Буганов, А. Д. Замковец, А. Н. Понявина, С. А. Тихомиров, Фам Хон Мынь, Нгуен Тан Бынь, Нгуен Дай Хунг. Изв. НАН Беларуси. Сер. физ.-мат. наук, № 2 (2017) 82—90О. В. Буганов, А. Д. Замковец, А. Н. Понявина, С. А. Тихомиров, Фам Хон Мынь, Нгуен Тан Бынь, Нгуен Дай Хунг. Изв. НАН Беларуси. Сер. физ.-мат. наук, № 2 (2017) 82—90Т. М. Чмерева, М. Г. Кучеренко, Д. А. Кислов, В. М. Налбандян. Опт. и спектр., 125, № 5 (2018) 670—676Т. М. Чмерева, М. Г. Кучеренко, Д. А. Кислов, В. М. Налбандян. Опт. и спектр., 125, № 5 (2018) 670—676Ю. В. Владимирова, В. Н. Задков. УФН, 192, № 3 (2022) 767—793Ю. В. Владимирова, В. Н. Задков. УФН, 192, № 3 (2022) 767—793Weijie Zhao, Shunfeng Wang, Bo Liu, Ivan Verzhbitskiy, Shisheng Li, Francesco Giustiniano, Daichi Kozawa, Kian Ping Loh, Kazunari Matsuda, Koichi Okamoto, Rupert F. Oulton. Adv Mater., 28 (2016) 2709—2715Weijie Zhao, Shunfeng Wang, Bo Liu, Ivan Verzhbitskiy, Shisheng Li, Francesco Giustiniano, Daichi Kozawa, Kian Ping Loh, Kazunari Matsuda, Koichi Okamoto, Rupert F. Oulton. Adv Mater., 28 (2016) 2709—2715О. В. Буганов, А. Д. Замковец, А. Н. Понявина, С. А. Тихомиров. Журн. прикл. спектр., 81, № 1 (2014) 93—98O. V. Bouganov, A. D. Zamkovets, A. N. Ponyavina, S. A. Tikhomirov. J. Appl. Spectr., 81 (2014) 92—97Е. А. Барбарчик, О. В. Буганов, А. Д. Замковец, С. А. Тихомиров, Фан Вьет Тип, Фам Хон Мынь. Весцi НАН Беларуci. Сер. фiз.-мат. навук, № 4 (2020) 470—479Е. А. Барбарчик, О. В. Буганов, А. Д. Замковец, С. А. Тихомиров, Фан Вьет Тип, Фам Хон Мынь. Весцi НАН Беларуci. Сер. фiз.-мат. навук, № 4 (2020) 470—479V. I. Stsiapura, S. A. Kurhuzenkau, V. A. Kuzmitsky, O. V. Bouganov, S. A. Tikhomirov. J. Phys. Chem. A, 120, N 28 (2016) 5481—5496V. I. Stsiapura, S. A. Kurhuzenkau, V. A. Kuzmitsky, O. V. Bouganov, S. A. Tikhomirov. J. Phys. Chem. A, 120, N 28 (2016) 5481—5496C. C. Leznoff, A. B. P. Lever. Phthalocyanines: Properties and Applications, 4, New York, VCH (1996)C. C. Leznoff, A. B. P. Lever. Phthalocyanines: Properties and Applications, 4, New York, VCH (1996)U. Kreibig, M. Volmer. Optical Properties of Metal Clusters, Berlin, Springer (1995)U. Kreibig, M. Volmer. Optical Properties of Metal Clusters, Berlin, Springer (1995)Р. А. Дынич, А. Н. Понявина. Журн. прикл. спектр., 75, № 6 (2008) 831—837R. A. Dynich, A. N. Ponyavina. J. Appl. Spectr., 75 (2008) 862—868]N. N. Sergeeva, M. O. Senge. In: CRC Handbook of Organic Photochemistry and Photobiology, Eds. A. Griesbeck, M. Oelgemoeller, F. Ghetti, Boca Raton, CRC Press (2012) 831—879N. N. Sergeeva, M. O. Senge. In: CRC Handbook of Organic Photochemistry and Photobiology, Eds. A. Griesbeck, M. Oelgemoeller, F. Ghetti, Boca Raton, CRC Press (2012) 831—879H. Hövel, S. Fritz, A. Hilger, U. Kreibig, M. Vollmer. Phys. Rev. B., 48 (1993) 18178—18188H. Hövel, S. Fritz, A. Hilger, U. Kreibig, M. Vollmer. Phys. Rev. B., 48 (1993) 18178—18188P. Johnson, R. Christy. Phys. Rev. B, 6 (1972) 4370—4379 17. Д. В. Гузатов. ЖЭТФ, 149, № 4 (2016) 737—749P. Johnson, R. Christy. Phys. Rev. B, 6 (1972) 4370—4379 17. Д. В. Гузатов. ЖЭТФ, 149, № 4 (2016) 737—749

The authors declare that there are no conflicts of interest present.