В рамках дипольного наближення розраховується форма лінії вбирання світла при екситонних переходах між широкими зонами в одно-, дво- і тривимірних органічних напівпровідникових структурах. Враховується загасання екситона на неоднорідностях гратки як параметр, не залежний від частоти. Отримані аналітичні вирази дозволяють аналізувати форму лінії для структур різної просторової розмірності в залежності від різниці ширини зон, параметра загасання і температури.

Using the Ridley-Babiker relation for the LO-phonon energy, an exact formula for the exciton scattering rate in the one-phonon approximation is obtained. The effect of LO-phonon dispersion on the frequency and temperature dependence of the exciton attenuation is studied theoretically for the models of polar crystals with large and small exciton radii. It is shown that the role of LO-phonon dispersion is essentially different in processes with phonon absorption and phonon emission. For some fixed frequency interval, it is established that the effect of dispersion on exciton scattering is changed with temperature. The TlBr and ZnS crystals were chosen as the models for illustrations.

Обчислено електричний і магнітний перерізи поглинання світла металевими частинками сферичної форми нанометрових розмірів, які можуть бути меншими від довжини вільного пробігу електрона. Підхід базується на використанні кінетичного рівняння з дифузними умовами відбиття електрона від внутрішніх стінок частинки. Для випадку, коли товщина скін-шару є великою у порівнянні з характерними розмірами частинки, одержано точні аналітичні вирази, що дозволяють визначити величину перерізу залежно від радіуса частинки та частоти падаючого електромагнітного випромінювання.

На підставі методу запізнілих функцій Гріна за умов одночасного урахування лінійного та квадратичного членів у операторі Гамільтона екситон-фононної взаємодії розраховано поляризаційний оператор фононів. Показано, що за високих температур і великих концентрацій екситонів квадратичний член відіграє таку ж важливу роль як і лінійний.

Для моделей кристалів з великими та малими екситонними радіусами вивчено вплив дисперсії оптичних коливань гратки на частотну та температурну залежності згасання екситона. Кореляцію між дисперсією та частотними областями з вбиранням і випромінюванням фонона проаналізовано на прикладі екситонів у кристалах TlBr, ZnS та ін. Показано, що залежно від частоти дисперсія може спричиняти збільшення або зменшення згасання екситону. При цьому змінюється інтенсивність згасання екситону поблизу піків з поглинанням і випромінюванням фонона. Для деяких фіксованих частот з ростом температури помічено зміну тенденції впливу дисперсії на згасання.

У межах кінетичної теорії вивчено вплив температури електронів на поглинання та розсіювання світла металевими наночастинками (МН) у процесі збудження електронних коливань поверхневого плазмону. Одержано формули для тензорів електропровідності та поляризованості для кінцевих температур електронного газу. Вивчено електричну провідність і напівширину резонансу поверхневого плазмону для сферичної МН. Досліджено ефективність поглинання та розсіювання світла за зміни температури залежно від розмірів МН. Знайдено, що ефективність поглинання може не тільки збільшуватися за зменшення температури, а також й зменшуватись. Одержані формули надають змогу аналітично обчислювати різноманітні оптичні та транспортні явища для МН довільної сфероїдальної форми, що знаходяться в довільному діелектричному середовищі.

У межах різних аналітичних методів теоретично вивчено чутливість положення довжин хвилі резонансів поверхневого плазмона у витягнутих і сплюснутих малих металевих частинках до показника заломлення оточуючого розчину, форми самої частинки та електронної температури. Всі обчислення проілюстровано на прикладі окремої наночастинки калію.

Запропоновано метод визначення температури гарячих електронів у металевій наночастинці, що знаходиться в середовищі під дією ультракоротких лазерних імпульсів. Одержано амплітуду та потужність поздовжних сферичних акустичних коливань як функцію густини і пружних властивостей середовища, тривалості лазерного імпульсу, радіусу частинки, електрон-фононної константи зв'язку та електронної температури. Зроблено оцінку ефективності передачі енергії електронів від підігрітих благородних наночастинок в оточувальне їх середовище за різних температур електронів.

Розвинено теорію поглинання енергії магнітного поля металевими наночастинками несферичної форми, опромінених ультракороткими лазерними імпульсами різної тривалості. Вивчено вплив як поверхні частинки, так і її форми на величину поглинутої енергії. Для частинок сплюснутої чи витягнутої форми знайдено залежність цієї енергії від орієнтації магнітного поля відносно частинки, ступеня відхилення її форми від сферичної, тривалості імпульсу та від несучої частоти лазерного променя. Встановлено значний ріст у поглинанні, коли середня довжина вільного пробігу електрона збігається з розмірами частинки. Для обчислень використано підходи Друде та кінетичний та порівняно їх результати.

Розглянуто вплив тиску електромагнітного випромінювання на сфероїдну металеву частинку на частотах, близьких до частот коливань поверхневого плазмона. Під тиском випромінювання поляризованість металевої наночастинки стає тензорною величиною. Одержані вирази для компонент резонансного тиску для випадків плоско-поляризованого та циркулярно-поляризованого світла. Показано, що резонансний тиск може істотно залежати від форми несферичної частинки та від її орієнтації щодо напрямку поши рення світла та його поляризації.