МОРФОЛОГИЧЕСКИ НАПРАВЛЕННЫЙ НАНОСКОПИЧЕСКИЙ ПЕРЕНОС ЭНЕРГИИ В ПЛАЗМОННО-ОРГАНИЧЕСКИХ ГИБРИДАХ

Реализован морфологически направляемый перенос энергии в наномасштабе между излучающим красителем эозином желтым и тремя различными наноформами золота — наносферами, наночастицами и наноцветами. Для подтверждения взаимодействия между связанными гибридными формами используется КР-спектроскопия. Установлено, что плазмонные структуры с острыми краями создают сильное локализованное электромагнитное поле, которое существенно подавляет фоновые сигналы флуоресценции аналита. Взаимосвязь между тушением флуоресценции красителя и геометрическими характеристиками наночастиц золота используется для понимания влияния передачи энергии на их усиленную нелинейность третьего порядка. Экспериментальные данные показывают взаимосвязь между эффективностью передачи энергии и увеличением нелинейно-оптических коэффициентов.

1. N. T. Fofang, N. K. Grady, Z. Fan, A. O. Govorov, N. J. Halas, Nano Lett., 11, No. 4, 1556–1560 (2011).

2. M. R. Shcherbakov, P. P. Vabishchevich, A. S. Shorokhov, K. E. Chong, D.-Y. Choi, I. Staude, A. E. Miroshnichenko, D. N. Neshev, A. A. Fedyanin, Y. S. Kivshar, Nano Lett., 15, No. 10, 6985–6990 (2015).

3. D. E. Chang, V. Vuletić, M. D. Lukin, Nature Photonics, 8, No. 9, 685–694 (2014).

4. S.-J. Ding, F. Nan, D.-J. Yang, X.-L. Liu, Y.-L. Wang, L. Zhou, Z.-H. Hao, Q.-Q. Wang, Sci. Rep., 5, 9735–9748 (2015).

5. M. Kucherenko, V. Stepanov, N. Y. Kruchinin, Opt. Spectrosc., 118, No. 1, 103–110 (2015).

6. A. J. Wilson, K. A. Willets, Ann. Rev. Anal. Chem., 9, No. 1, 27–43 (2016).

7. T. Ming, L. Zhao, H. Chen, K. C. Woo, J. Wang, H.-Q. Lin, Nano Lett., 11, No. 6, 2296–2303 (2011).

8. C. Tserkezis, N. Stefanou, M. Wubs, N. A. Mortensen, Nanoscale, 8, No. 40, 17532–17541 (2016).

9. C. J. Breshike, R. A. Riskowski, G. F. Strouse, J. Phys. Chem. C, 117, No. 45, 23942–23949 (2013).

10. J.-F. Li, C.-Y. Li, R. F. Aroca, Chem. Soc. Rev., 46, No. 13, 3962–3979 (2017).

11. S.-J. Ding, F. Nan, X.-L. Liu, Z.-H. Hao, L. Zhou, J. Zeng, H.-X. Xu, W. Zhang, Q.-Q. Wang, Sci. Rep., 7, No. 7, 43282–43289 (2017).

12. T. L. Doane, C. Burda, Chem. Soc. Rev., 41, No. 7, 2885–2911 (2012).

13. F. Nan, S.-J. Ding, L. Ma, Z.-Q. Cheng, Y.-T. Zhong, Y.-F. Zhang, Y.-H. Qiu, X. Li, L. Zhou, Q.-Q. Wang, Nanoscale, 8, No. 32, 15071–15078 (2016).

14. K. Okamoto, M. Funato, Y. Kawakami, K. Tamada, J. Photochem. Photobiol. C: Photochem. Rev., 32, 58–77 (2017).

15. N. Hoa, C. Ha, D. Nga, N. Lan, T. Nhung, N. Viet, J. Phys.: Conf. Ser. IOP Publ. (2016) 012009.

16. H. Chen, T. Ming, L. Zhao, F. Wang, L.-D. Sun, J. Wang, C.-H. Yan, Nano Today, 5, No. 5, 494–505 (2010).

17. E. Cao, W. Lin, M. Sun, W. Liang, Y. Song, Nanophotonics, 7, No. 1, 145–167 (2018).

18. A. V. Panov, J. Mod. Opt., 60, No. 11, 915–919 (2013).

19. M. A. Yurkin, A. A. Hoekstra, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer, 171, 82–83 (2016).

20. M. A. Yurkin, A. G. Hoekstra, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer, 112, No. 13, 2234–2247 (2011).

21. A. Rakovich, I. Nabiev, A. Sukhanova, V. Lesnyak, N. Gaponik, Y. P. Rakovich, J. F. Donegan, ACS Nano, 7, No. 3, 2154–2160 (2013).

22. R. Ho-Wu, S. H. Yau, T. Goodson III, ACS Nano, 10, No. 1, 562–572 (2016).

23. K. Gambhir, P. Sharma, A. Sharma, S. Husale, R. Mehrotra, Dyes Pigments, 155, 313–322 (2018).

24. T. Sen, A. Patra, J. Phys. Chem. C, 116, No. 33, 17307–17317 (2012).

25. P. C. Ray, Z. Fan, R. A. Crouch, S. S. Sinha, A. Pramanik, Chem. Soc. Rev., 43, No. 17, 6370–6404 (2014).

26. S. Rakshit, S. P. Moulik, S. C. Bhattacharya, J. Colloid Interface Sci., 491, 349–357 (2017).

27. H. Sahoo, J. Photochem. Photobiol. C: Photochem. Rev., 12, No. 1, 20–30 (2011).

28. E. Oh, A. L. Huston, A. Shabaev, A. Efros, M. Currie, K. Susumu, K. Bussmann, R. Goswami, F. K. Fatemi, I. L. Medintz, Sci. Rep., 6, 35538–35547 (2016).

29. K. Gambhir, B. Ray, R. Mehrotra, P. Sharma, Opt. Laser Technol., 90, 201–210 (2017).

30. Y. Jiang, X.-J. Wu, Q. Li, J. Li, D. Xu, Nanotechnology, 22, No. 38, 385601–385611 (2011).

31. N. G. Greeneltch, A. S. Davis, N. A. Valley, F. Casadio, G. C. Schatz, R. P. Van Duyne, N. C. Shah, J. Phys. Chem. A, 116, No. 48, 11863–11869 (2012).

32. J. R. Lombardi, R. L. Birke, J. Phys. Chem. C, 112, No. 14, 5605–5617 (2008).

33. P. Larkin, Infrared and Raman Spectroscopy: Principles and Spectral Interpretation, Elsevier (2017).

34. V. A. Narayanan, D. L. Stokes, T. Vo‐Dinh, J. Raman Spectrosc., 25, No. 6, 415–422 (1994).

35. T. Wang, X. Hu, S. Dong, J. Phys. Chem. B, 110, No. 34, 16930–16936 (2006).

36. F. Shan, X.-Y. Zhang, X.-C. Fu, L.-J. Zhang, D. Su, S.-J. Wang, J.-Y. Wu, T. Zhang, Sci. Rep., 7, No. 1, 6813–6820 (2017).

37. D. Wei, S. Chen, Q. Liu, Appl. Spectrosc. Rev., 50, No. 5, 387–406 (2015).

38. E. C. Le Ru, L. C. Schroeter, P. G. Etchegoin, Anal. Chem., 84, No. 11, 5074–5079 (2012).

39. B. Negru, M. O. McAnally, H. E. Mayhew, T. W. Ueltschi, L. Peng, E. A. Sprague-Klein, G. C. Schatz, R. P. Van Duyne, J. Phys. Chem. C, 121, No. 48, 27004–27008 (2017).

40. P. Matousek, M. Towrie, C. Ma, W. Kwok, D. Phillips, W. Toner, A. Parker, J. Raman Spectrosc., 32, No. 12, 983–988 (2001).

41. E. W. Van Stryland, M. Sheik-Bahae, In Characterization Techniques and Tabulations for Organic Nonlinear Optical Materials, Routledge, 671–708 (2018).

42. M. Sheik-Bahae, A. A. Said, E. W. Van Stryland, Opt. Lett., 14, No. 17, 955–957 (1989).

43. S. Eustis, M. A. El-Sayed, Chem. Soc. Rev., 35, No. 3, 209–217 (2006).

44. L. M. Liz-Marzán, Langmuir, 22, No. 1, 32–41 (2006).

45. N. Sadegh, H. Khadem, S. Tavassoli, Appl. Opt., 55, No. 22, 6125–6129 (2016).

46. D. W. Marquardt, J. Soc. Ind. Appl. Math., 11, No. 2, 431–441 (1963).

47. S. Link, M. A. El-Sayed, Spectral Properties and Relaxation Dynamics of Surface Plasmon Electronic Oscillations in Gold and Silver Nanodots and Nanorods, ACS Publ. (1999).

48. M. A. Mahmoud, D. O’Neil, M. A. El-Sayed, Nano Lett., 14, No. 2, 743–748 (2014).

49. A. De Luca, R. Dhama, A. Rashed, C. Coutant, S. Ravaine, P. Barois, M. Infusino, G. Strangi, Appl. Phys. Lett., 104, No. 10, 103103–103117 (2014).

50. T. Sen, S. Sadhu, A. Patra, Appl. Phys. Lett., 91, No. 4, 043104–043115 (2007).

51. C. Yun, A. Javier, T. Jennings, M. Fisher, S. Hira, S. Peterson, B. Hopkins, N. Reich, G. Strouse, J. Am. Chem. Soc., 127, No. 9, 3115–3119 (2005).

52. T. Jennings, M. Singh, G. Strouse, J. Am. Chem. Soc., 128, No. 16, 5462–5467 (2006).

53. A. McLintock, H. J. Lee, A. W. Wark, Phys. Chem. Chem. Phys., 15, No. 43, 18835–18843 (2013).

54. L. Huang, M. Rudolph, F. Rominger, A. S. K. Hashmi, Angew. Chem. Int. Ed., 55, No. 15, 4808–4813 (2016).

55. A. S. K. Hashmi, G. J. Hutchings, Angew. Chem. Int. Ed., 45, No. 47, 7896–7936 (2006).

56. J. Xie, S. Shi, T. Zhang, N. Mehrkens, M. Rudolph, A. S. K. Hashmi, Angew. Chem. Int. Ed., 54, No. 20, 6046–6050 (2015).