Поглощение света средой, содержащей многослойную систему из монослоев сферических частиц

Разработан подход к описанию оптических свойств многослойных систем (мультислоев), состоящих из монослоев сферических частиц в поглощающей среде, который учитывает многократное рассеяние волн в отдельных монослоях и многократные отражения между монослоями. Амплитудные коэффициенты пропускания и отражения выделенных слоев поглощающей среды, содержащих монослои частиц, определены в рамках разработанного метода, основанного на использовании квазикристаллического приближения, и использованы для нахождения коэффициентов пропускания и отражения мультислоя в рамках метода матрицы переноса. Приведены результаты расчетов коэффициента поглощения слоя слабопоглощающей среды, содержащего 1, 4, 8 и 32 монослоя частиц оксида титана (TiO₂), при падении плоской электромагнитной волны по нормали применительно к оптимизации фотокаталитических реакций в фотохимических микрореакторах. 

1. M. Quinten. Optical Properties of Nanoparticle Systems: Mie and Beyond, Wiley (2011)

2. A. A. Miskevich, V. A. Loiko. J. Quant. Spectr. Rad. Transf., 136 (2014) 58—70

3. J.-Y. Lee, P. Peumans. Opt. Exp., 18 (2010) 10078—10087

4. W. Yang, S. Feng, X. Zhang, Y. Wang, C. Li, L. Zhang, J. Zhao, G. Gurzadyan, S. Tao. ACS Appl. Mater. Interfaces, 13 (2021) 38722—38731

5. U. S. Inan, R. A. Marshall. Numerical Electromagnetics, Cambridge University Press (2011)

6. J. Dong, W. Zhang, L. Liu. Opt. Express, 29 (2021) 7690—7705

7. H. Miyazaki, K. Ohtaka. Phys. Rev. B, 58 (1998) 6920—6937

8. A. Modinos. Physica, 141A (1987) 575—588

9. M. Lax. Phys. Rev., 85 (1952) 621—629

10. K. M. Hong. J. Opt. Soc. Am., 70 (1980) 821—826

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

12. A. García-Valenzuela, E. Gutiérrez-Reyes, R. G. Barrera. J. Opt. Soc. Am. A, 29 (2012) 1161—1179

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

14. N. A. Loiko, A. A. Miskevich, V. A. Loiko. J. Exp. Theor. Phys., 131 (2020) 227—243

15. N. A. Loiko, A. A. Miskevich, V. A. Loiko. J. Opt. Soc. Am. A, 40 (2023) 682—691

16. N. A. Loiko, A. A. Miskevich, V. A. Loiko. J. Opt. Soc. Am. A., 41 (2024) 1—10

17. R. A. Dynich, A. D. Zamkovets, A. N. Ponyavina, E. M. Shpilevsky. Proc. Nat. Acad. Sci. Belarus, 55 (2019) 232—241

18. K. Vynck, M. Burresi, F. Riboli, D. S. Wiersma. Nat. Mater., 11 (2012) 1017—1022

19. C. C. Katsidis, D. I. Siapkas. Appl. Opt., 41 (2002) 3978—3987

20. E. Centurioni. Appl. Opt., 44 (2005) 7532—7539

21. M. C. Troparevsky, A. S. Sabau, A. R. Lupini, Z. Zhang. Opt. Exp., 18, N 24 (2010) 24715—24721

22. P. H. C. Camargo, E. Cortés. Plasmonic Catalysis: From Fundamentals to Applications, Wiley (2021)

23. W. Jiang, B. Q. L. Low, R. Long, J. Low, H. Loh, K. Y. Tang, C. H. T. Chai, H. Zhu, H. Zhu, Z. Li, X. J. Loh, Y. Xiong, E. Ye. ACS Nano, 17 (2023) 4193—4229

24. E.-R. Newmeyer, J. D. North, D. F. Swearer. J. Appl. Phys., 132 (2022) 230901

25. Q. Guo, Ch. Li, W. Yang, Y. Yu, Sh. Tao. Adv. Mater. Interfaces, 8 (2021) 2001944

26. A. A. Miskevich, V. A. Loiko. J. Quant. Spectr. Rad. Transf., 146 (2014) 355—364

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

28. A. A. Miskevich, V. A. Loiko. J. Quant. Spectr. Rad. Transf., 167 (2015) 23—39

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

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