A self-consistent approach based on the local-field concept has been proposed to calculate the direction patterns of light emission by nanoparticles with various shapes. The main idea of the method consists in constructing self-consistent equations for the electromagnetic field at any point of the system. The solution of the equations brings about relationships between the local field at an arbitrary point in the system and the external long-wave field via the local-field factor. The latter connects the initial moment of optical dipole transition per system volume unit and the effective dipole moment of transition that takes local-field effects into account. The effective dipole moment depends on the particle shape and size. Therefore, dipole radiation depends on those parameters too. The direction patterns of light emission by cubic particles have been calculated. The particles have been demonstrated to interact as almost point dipoles at distances that exceed their linear dimensions. This fact can be used to substantiate applications of the dipole approximation to studying the optical properties of submonolayer molecular coatings.

Розвинуто мікроскопічний підхід, що дозволяє отримати точний розв'язок самоузгодженого рівняння для типу Ліппмана-Швінгера. Головна ідея підходу полягає в точному підсумовуванні нескінченного ряду ітераційної процедури для самоузгодженого інтегрального рівняння за допомогою діаграмної техніки. Запропонований метод дозволяє обчислювати картину розподілу ближнього поля для скануючої мікроскопії ближнього поля. А саме, цей метод може бути корисним при обчислюванні ближнього поля системи, що складається з об'єкту та малого зонду. Тоді зонд можна вважати квазі нуль-вимірним об'єктом. Таке припущення дозволяє брати до уваги процеси багаторазового розсіювання тільки всередині об'єкту та при взаємодії між об'єктом та зондом. Точний розв'язок для самоузгодженої системи рівнянь отримано в термінах ефективної сприйнятливості системи. Обговорюється застосування методу для розгляду програми визначення орієнтації великих молекулярних комплексів.

Обчислено сприйнятливість тонкої надпровідникової плівки. На базі одержаних результатів розраховано поглинання зовнішнього електромагнітного поля надпровідниковою плівкою, що розташована на напівпровідниковій підкладинці. Розвинуто новий підхід для обчислення дисперсійних співвідношень для власних мод сильно неоднорідних систем з нелокальними характеристиками. Цей підхід застосовано для обчислення закону дисперсії власних мод тонкої надпровідникової плівки, що розташована на поверхні напівпровідника.

Індекс рубрикатора НБУВ: В379.271

Рубрики:

Електричні властивості

Шифр НБУВ: Ж16425 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: В379.226 + В379.247

Рубрики:

Тонкі шари напівпровідників

Спектроскопія напівпровідників

Шифр НБУВ: Ж16425 Пошук видання у каталогах НБУВ 

In this paper, optical properties of the system consisting of mesoparticles (small dielectric particles) and nanoparticles (quantum dots) of various shapes have been considered. This system can be characterized by resonant absorption of electromagnetic waves and used for developing the new approach to antiviral therapy.

Індекс рубрикатора НБУВ: В371.236 + В379.226

Рубрики:

Тонкі шари напівпровідників

Шифр НБУВ: Ж16425 Пошук видання у каталогах НБУВ 

A new mechanism of interaction between two nanoparticles characterized by their dimensions and shape has been proposed. The mechanism is based on the local-field induced dipole momentum interaction with taking into account nonlinear polarizabilities of the particles. The dipole momentum induced in the particles has a fluctuating nature. The proposed mechanism of interparticle interaction leads to formation of both repulsive and attractive parts having the minimum at the distance between the particles close to their linear dimensions. The profile and strength of the potential depend both on dimensions and shapes of the particles as well as on their mutual orientation. Implementation of the discussed interaction conception to biology and medicine has been discussed.

Розглянуто формально точні розв'язки рівнянь самоузгодженого поля для електромагнітної хвилі, розсіяної на надпровідниковій наночастинці. Одержано вирази для ефективної сприйнятливості та дисипативної функції системи. Показано, що поглинання електромагнітної енергії надпровідниковою наночастинкою обумовлено взаємодією частинки з підкладкою. Продемонстровано необхідність урахування нелокальних ефектів під час розгляду надпровідникових систем нанорозмірів.

Індекс рубрикатора НБУВ: Р264 с251.3

Рубрики:

Медична мікробіологія

Шифр НБУВ: Ж16425 Пошук видання у каталогах НБУВ 

The problem of light trapping engineering for semiconductor surfaces covered with randomly distributed spheroidal metallic nanoparticles has been considered. The absorption of incident light by such a structure has been calculated using the Green functions method, involving the concept of an effective susceptibility. A target function, optimizing broad-band light absorption throughout the visible range has been constructed taking the geometry of the structure as the control parameters. The optimization problem of light-trapping in such structure has been solved, and the optimum nanoparticle coverage for matching the required shape of absorption spectra has been obtained. Our results can be applied to the design of plasmonic-enhanced light-collecting elements in solar cells.

The problem of light trapping engineering for semiconductor surfaces covered with randomly distributed spheroidal metallic nanoparticles has been considered. The absorption of incident light by such a structure has been calculated using the Green functions method, involving the concept of an effective susceptibility. A target function, optimizing broad-band light absorption throughout the visible range has been constructed taking the geometry of the structure as the control parameters. The optimization problem of light-trapping in such structure has been solved, and the optimum nanoparticle coverage for matching the required shape of absorption spectra has been obtained. Our results can be applied to the design of plasmonic-enhanced light-collecting elements in solar cells.

Нанофізика швидко розвивається останніми роками. Унікальні фізичні властивості матеріалів на нанометровому масштабі є причиною такого швидкого розвитку. Ідеї, матеріали та структури нанофізики знайшли свій широкий розвиток і у суміжних областях сучасної науки, зокрема у біології та медицині. Цей невеликий огляд присвячено питанню про застосування нанофізики у сучасній медицині. Основну увагу зосереджено на застосуванні ідей та фізичних явищ нанофізики в онкології та антивірусній терапії. Автори звернули увагу на використання наносистем як для візуалізації пухлин, так і для боротьби з деякими видами злоякісних пухлин. Наведено стислі відомості про використання наночастинок як наноконтейнерів для цільової доставки ліків. А також продемонстровано, як ефекти нанофізики можуть бути використані для розвитку нових нетрадиційних методів антивірусної терапії. У центрі уваги цих методів розглянуто ідею фізичної (польової) дії наночастинок на віруси, яка базується на ефекті посилення локального поля, що є причиною виникнення пондеромоторних сил, що діють на віруси аж до руйнування вірусних оболонок.