RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Квантовая электроника // Архив

Квантовая электроника, 2025, том 55, номер 2, страницы 86–93 (Mi qe18534)

Наноструктуры

Усиление локальных электрических полей оптического излучения в ансамблях кремниевых нанонитей с наночастицами золота

А. В. Корниловаa, В. Г. Якунинa, А. П. Канавинb, В. Ю. Тимошенкоab

a Физический факультет, Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Россия, 119991 Москва
b Физический институт им. П. Н. Лебедева Российской академии наук, Россия, 119991 Москва

Аннотация: Проведены расчеты пространственного распределения электрического поля световой волны в ансамблях кремниевых нанонитей (SiNW), покрытых наночастицами золота (AuNP). Установлено, что по сравнению со случаями нанонитей без наночастиц электрическое поле световой волны в композитной структуре SiNW/AuNP значительно возрастает, что объясняется совместным вкладом усиления локальных электрических полей при рассеянии Ми на кремниевых нанонитях и полей локализованных поверхностных плазмонов в наночастицах золота. Установлено, что усиление локального поля немонотонно и сильно зависит от длины волны возбуждающего света в диапазоне 600 – 800 нм, что связано с проявлением спектральных максимумов упругого рассеяния возбуждающего света в массиве кремниевых на нонитей, а также зависит от типа распределения наночастиц по размерам (монодисперсное или логнормальное) и является максимальным при факторе заполнения нанонитями пространства около 50%. Полученные результаты позволяют объяснить экспериментальные данные по гигантскому комбинационному рассеянию света в структурах SiNW/AuNP при возбуждении светом с длиной волны 633 нм, а также указывают на дальнейшие возможности улучшения параметров структур типа полупроводник – металл для использования в оптических методах молекулярной сенсорики.

Ключевые слова: локальные поля, комбинационное рассеяние света, наноструктуры, кремниевые нанонити, наночастицы, золото, плазмонный резонанс.

Поступила в редакцию: 10.12.2024
Исправленный вариант: 20.04.2025
Принята в печать: 25.04.2025


 Англоязычная версия: Quantum Electronics, 2025, 52:suppl. 7, S726–S734


© МИАН, 2026