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

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.

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

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

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

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

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

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

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

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

9. 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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

29. 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

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

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

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

33. 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

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

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

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

37. 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

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

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

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

41. https://refractiveindex.info

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

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

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

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

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

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

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