References

zhps

Журнал прикладной спектроскопии

Zhurnal Prikladnoii Spektroskopii

0514-7506

B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences

zhps-2321

Research Article

Статьи

Резонансное поглощение света упорядоченными двумерными массивами сферических и цилиндрических наночастиц в оксиде алюминия

Resonant Absorption of Light by Ordered Two-Dimensional Arrays of Spherical and Cylindrical Nanoparticles in Aluminum Oxide

Мискевич

А. А.

Miskevich

А. A.

Минск

Minsk

miskevic@ifanbel.bas-net.by

Лойко

В. А.

Loiko

V. A.

Минск

Minsk

loiko@ifanbel.bas-net.by

Лойко

Н. А.

Loiko

N. A.

Минск

Minsk

n.loiko@ifanbel.bas-net.by

Смирнов

А. Г.

Smirnov

A. G.

Минск

Minsk

smirnov@bsuir.by

Муха

Е. В.

Mukha

E. V.

Минск

Minsk

Губаревич

А. А.

Hubarevich

A. A.

Минск

Minsk

Институт физики НАН Беларуси ; Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроникиБеларусьInstitute of Physics of the National Academy of Sciences of Belarus ; Belarusian State University of Informatics and RadioelectronicsBelarus

Институт физики НАН БеларусиБеларусьInstitute of Physics of the National Academy of Sciences of BelarusBelarus

Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроникиБеларусьBelarusian State University of Informatics and RadioelectronicsBelarus

2026

08092026

934451463

2026

Мискевич А.А., Лойко В.А., Лойко Н.А., Смирнов А.Г., Муха Е.В., Губаревич А.А.

Miskevich А.A., Loiko V.A., Loiko N.A., Smirnov A.G., Mukha E.V., Hubarevich A.A.

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/2321

Исследовано поглощение света двумерными массивами однородных сферических и цилиндрических наночастиц в матрице оксида алюминия в условиях проявления решеточных резонансов. Для моделирования оптических свойств массивов сферических частиц с разными типом и степенью упорядоченности использован полуаналитический статистический метод, основанный на квазикристаллическом приближении теории многократного рассеяния волн. Для моделирования оптических свойств идеальных решеток из цилиндрических частиц использован численный метод конечных элементов (МКЭ). Результаты расчетов для сильно упорядоченных неидеальных решеток из сферических частиц согласуются с данными МКЭ для идеальных решеток таких частиц. Приведены спектральные зависимости коэффициента поглощения массивов от пространственной организации, степени упорядоченности, размера, формы, концентрации частиц серебра, золота, селенида кадмия и перовскита MAPbBr3.

The absorption of light by two-dimensional arrays of homogeneous spherical and cylindrical nanoparticles in an aluminum oxide matrix under lattice resonance conditions is studied. A semi-analytical statistical method (SASM) based on the quasi-crystalline approximation of the theory of multiple scattering of waves is used to model the optical properties of arrays of spherical particles with different types and degrees of order. A numerical finite element method (FEM) is employed to model the optical properties of perfect lattices of cylindrical particles. The calculation results for highly ordered imperfect lattices of spherical particles are in excellent agreement with the FEM data for perfect lattices of such particles. The spectral dependences of the absorption coefficient of the arrays on the spatial organization, degree of order, size, shape, and concentration of silver, gold, cadmium selenide, and MAPbBr3 perovskite particles are presented.

многократное рассеяние волнпоглощение светапористый оксид алюминиядвумерные массивы сферических и цилиндрических наночастиц

multiple scattering of waveslight absorptionporous aluminatwo-dimensional arrays of spherical and cylindrical nanoparticles

Авторы выражают благодарность ГПНИ “Фотоника и микроэлектроника” и Белорусскому фонду фундаментальных исследований (проект Т26КИ-057).

References1

J. Yoon, M. Shin, T. Lee, Jeong-Woo Choi. Materials, 13 (2020) 299

G. Rajeev, B. P. Simon, L. F. Marsal, N. H. Voelcker. Adv. Health Mater., 7 (2018) 1700904

M. A. Tabrizi, J. Ferre-Borrull, L. F. Marsal. Sensors, 20 (2020) 5068

P. Chilimoniuk-Szwarc, P. Dobro´n, W. J. Stepniowski. Materials, 18 (2025) 5192

W. Lee, S. J. Park. Chem. Rev., 114 (2014) 7487—7556

M. Marus, Y. Mukha, H.-T. Wong, T.-L. Chan, A. Smirnov, A. Hubarevich, H. Hu. Nanomaterials, 13 (2023) 2650

S. Mazumder, R. Dey, M. K. Mitra, S. Mukherjee, G. C. Das. J. Nanomaterials, 2009 (2009) 815734

J. Drbohlavová, J. Chomoucka, R. Hrdý, V. Svatos, J. Hubalek. Appl. Mech. and Mater., 490 (2014) 1602—1606

B.-C. Zheng, J.-B. Shi, H.-S. Lin, P.-Y. Hsu, H.-W. Lee, C.-H. Lin, M.-W. Lee, M.-C. Kao. Micromachines, 11 (2020) 153

B. P. Nanda, P. Rani, P. Paul, S. S. Ganti, R. Bhatia. J. Pharm. Analysis, 14 (2024) 10095

J. Langer, D. Jimenez de Aberasturi, J. Aizpurua. ACS Nano, 14 (2020) 28—117

A. Ganapathi, P. Swaminathan, L. Neelakantan. ACS Appl. Nano Mater, 2 (2019) 5981—5988

A. Brzózka, K. Fic, J. Bogusz, A. M. Brudzisz, M. M. Marzec, M. Gajewska, G. D. Sulka. Nanomaterials, 9 (2019) 307

Y.-S. Huang, H.-Y. Chen, C.-N. Liao. Mater. Lett., 288 (2021) 129381

S. Musuvadhi Babulal, J. Li, D. Dabur, H. F. Wu. ACS Appl. Nano Mater., 8 (2025) 4958—4966

D. Garoli, E. Calandrini, G. Giovannini, A. Hubarevich, V. Caligiuri, F. De Angelis. Nanoscale Horizons, 4 (2019) 1153—1157

V. B. Korde, S. Khot, D. B. Kamble, S. Amalraj. Sensors and Actuators Rep., 7 (2024) 100201

M. Dehghanipour, A. Kumar, M. Al-Hedrewy, P. Kanjariya, A. Rajiv, A. Shankhyan, K. Jayabalan, S. K. Samal. Microchim. Acta, 192 (2025) 474

S. Musuvadhi Babulal, J. Li, D. Dabur, H. F. Wu. ACS Appl. Nano Mater., 8 (2025) 4958—4966

N. Droseros, G. Longo, J. C. Brauer, M. Sessolo, H. J. Bolink, N. Banerji. ACS Energy Lett., 3 (2018) 1458—1466

J. H. Wei, X. D. Wang, J. F. Liao, D. B. Kuang. ACS Appl. Electr. Mat., 2 (2020) 2707—2715

N. A. Loiko, A. A. Miskevich, V. A. Loiko. J. Opt. Soc. Am. A, 35 (2018) 108—118

Н. А. Лойко, А. А. Мискевич, В. А. Лойко. ЖЭТФ, 153 (2018) 193—209

M. Lax. Phys. Rev., 85 (1952) 621—629

J. M. Ziman. Models of Disorder: The Theoretical Physics of Homogeneously Disordered Systems, Cambridge University (1979)

А. П. Иванов, В. А. Лойко, В. П. Дик. Распространение света в плотноупакованных дисперсных средах, Наука и техника, Минск (1988)

Д. А. Варшалович, А. Н. Москалев, В. К. Херсонский. Квантовая теория углового момента, Наука, Ленинград (1975)

V. A. Babenko, L. G. Astafyeva, V. N. Kuzmin. Electromagnetic Scattering in Disperse Media: Inhomogeneous and Anisotropic Particles, Springer (2003)

V. A. Loiko, A. A. Miskevich. In: Multiple Light Scattering, Radiative Transfer and Remote Sensing, 1, Ch. 2, Ed. A. Kokhanovsky, Springer Series in Light Scattering, Springer International Publishing (2018) 101—230

V. A. Loiko, A. A. Miskevich, N. A. Loiko. J. Opt. Soc. Am. A, 42 (2025) 1890—1899

A. A. Miskevich, V. A. Loiko. J. Exp. Theor. Phys., 113 (2011) 1—13

M. F. Limonov, M. V. Rybin, A. N. Poddubny, Yu. S. Kivshar. Nature Photon., 11 (2017) 543—554

B. Luk’yanchuk, N. I. Zheludev, S. A. Maier, N. J. Halas, P. Nordlander, H. Giessen, C. T. Chong. Nat. Mater., 9 (2010) 707—715

A. A. Darweesh, S. J. Bauman, D. T. Debu, J. B. Herzog. Nanomaterials, 8 (2018) 809

E. D. Palik. Handbook of Optical Constants of Solids, 1, Academic (1985)

S. Zou, N. Janel, G. C. Schatz. J. Chem. Phys., 120 (2004) 10871—10875

Z. Wang, J. Chen, F. Lv, Y. Huang, P. Xie, Y. Wan, D. Wu, S. He, Y. Zhang, Y. Wang, W. Wang, W. Wang. Opt. Commun., 490 (2021) 126908

A. D. Humphrey, W. L. Barnes. Phys. Rev. B, 90 (2014) 075404

S. R. K. Rodriguez, A. Abass, B. Maes, O. T. A. Janssen, G. Vecchi, J. Gómez Rivas. Phys. Rev. X, 1 (2011) 021019

А. Н. Шайманов, К. М. Хабаров, А. М. Мерзликин, И. В. Быков, А. В. Барышев. ЖЭТФ, 151 (2017) 686—694

https://refractiveindex.info

V. A. Loiko, A. A. Miskevich. Opt. Spectr., 115 (2013) 274—282

A. A. Miskevich, V. A. Loiko. J. Quant. Spectr. Rad. Transf., 151 (2015) 260—268

V. A. Loiko, A. A. Miskevich, A. Hubarevich, N. A. Loiko. J. Opt. Soc. Am. A, 42 (2025) 334—343

T. Yamasaki, T. Tsutsui. Jpn. J. Appl. Phys., 38 (1999) 5916—5921

M. Inoue, K. Ohtaka, S. Yanagawa. Phys. Rev. B, 25 (1982) 689—699

H. Miyazaki, K. Ohtaka. Phys. Rev. B, 58 (1999) 5916—5921

E. Xifre‐Perez, J. Ferre‐Borrull, L. F. Marsal. Adv. Mat. Technol., 7 (2022) 2101591

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