1. Volume 3, Number 2, 2023
  2. МОДЕЛЮВАННЯ ПЛАЗМОННИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ЧАСТИНОК МОНОСУЛЬФІДУ МІДІ В БЛИЖНЬОМУ ІЧ ДІАПАЗОНІ

МОДЕЛЮВАННЯ ПЛАЗМОННИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ЧАСТИНОК МОНОСУЛЬФІДУ МІДІ В БЛИЖНЬОМУ ІЧ ДІАПАЗОНІ

ICTEE.
2023;
Випуск 3, Номер 2
: 187-193
https://doi.org/10.23939/ictee2023.02.187
Автори:
  1. Melnykov S.
  2. Т. Булавінець
  3. P. Stakhira
  4. І. Я. Яремчук
1
Lviv Polytechnic National University
2
Національний університет «Львівська політехніка»
3
Lviv Polytechnik National University
4
Національний університет «Львівська політехніка»

Стаття присвячена теоретичному дослідженню спектрів екстинкції частинок моносульфіду міді в умовах локалізованого поверхневого плазмонного резонансу. Дослідження проводилося для плазмонних частинок моносульфіду міді сферичної та еліпсоїдної форми змінного розміру у середовишах із різними значеннями показника заломлення. Показано, що відхилення від сферичності частинок буде впливати як на положення максимуму екстинкції на спектральній шкалі, так і на форму спектральної кривої. Збільшення співвідношення довжин півосей еліпсоїда призводить до значного зростання амплітуди піку екстинкції та його зміщення в довгохвильову область. Частинки моносульфіду міді еліпсоїдної форми демонструють покращені характеристики поверхневого плазмону порівняно зі сферичними та можуть ефективно використовуватися у ближній інфрачервоній області спектру.

моносульфід міді; локалізований поверхневий плазмонний резонанс; спектри екстинкції; сферичні частинки; еліпсоїдні частинки; CuS; взаємодія плазмонних частинок з електромагнітним випромінюванням.

[1]     N. Fahimi-Kashani, A. Orouji, M. Ghamsari, S. K. Sahoo, M. R. Hormozi-Nezhad, (2023). “Plasmonic noble metal (Ag and Au) nanoparticles: From basics to colorimetric sensing applications” in Gold and Silver Nanoparticles, pp. 1-58, 2023. DOI: 10.1016/B978-0-323-99454-5.00005-6.

[2]     A. Agrawal, S. H. Cho, O. Zandi, S. Ghosh, R. W. Johns, D. J. Milliron. “Localized surface plasmon resonance in semiconductor nanocrystals”in Chemical reviews, vol. 118, pp.3121-3207, 2018. DOI: 10.1021/acs.chemrev.7b00613.

[3]     A. Das, V. Arunagiri, H. C. Tsai, A. Prasannan, J. Y. Lai, P. Da-Hong, R. S. Moirangthem. “Investigation of dual plasmonic core-shell Ag@ CuS nanoparticles for potential surface-enhanced Raman spectroscopy-guided photothermal therapy” in Nanomedicine, vol. 16, pp.909-923, 2021. DOI: 10.2217/nnm-2020-0385.

[4]     R. Lesyuk, E. Klein, I. Yaremchuk, C. Klinke. “Copper sulfide nanosheets with shape-tunable plasmonic properties in the NIR region” in Nanoscale, vol. 10, pp.20640-20651, 2018. DOI: 10.1039/C8NR06738D.

[5]     J. Bauri,  R. B. Choudhary. “Thermal states of exfoliated gC3N4 embedded coral-shaped ZrO2 nanoparticles as a robust emissive layer for OLED application”. In Research Square, pp. 1-23, 2022. DOI: 10.21203/rs.3.rs-1780839/v1.

[6]     H. Lei, P. Qin, W. Ke, Y. Guo, X. Dai, Z. Chen, G. Fang. “Performance enhancement of polymer solar cells with high work function CuS modified ITO as anodes”in  Organic Electronics, vol. 22, pp.173-179, 2015. DOI: 10.1016/j.orgel.2015.03.051.

[7]     N. Sun, C. Jiang, Q. Li, D. Tan, S. Bi, J. Song. “Performance of OLED under mechanical strain: a review” in Journal of Materials Science: Materials in Electronics, vol. 31, pp. 20688-20729, 2020. DOI:10.1007/s10854-020-04652-5.

[8]     H. T. Tung. “Impact of CuS counter electrode calcination temperature on quantum dot sensitized solar cell performance” in Telecommunication Computing Electronics and Control, vol. 21, pp.1163-1168, 2023. DOI:10.12928/telkomnika.v21i5.25118.

[9]     Q. Zhang, G. Jia, W. Zhang, Z. Zhao. “Infrared plasma photothermal conversion of Cu2-xS/cellulose nanofilms prepared by sequential reaction” in Results in Physics, vol. 22, pp.103942, 2021. DOI:10.1016/j.rinp.2021.103942.

[10]  V. Klimov, G. Y. Guo, M. Pikhota. “Plasmon resonances in metal nanoparticles with sharp edges and vertices: A material independent approach” in Journal of Physical Chemistry C, vol. 118, pp. 13052-13058, 2014. DOI:10.1021/jp412349f.

[11]  T. Bulavinets, I. Yaremchuk, Y. Bobitski. “Modeling optical characteristics of multilayer nanoparticles of different sizes for applications in biomedicine”in Nanophysics, Nanophotonics, Surface Studies, and Applications, Springer International Publishing, vol. 183, pp. 101-115, 2016. DOI:10.1007/978-3-319-30737-4_9.

[12]  I. Yaremchuk, T. Bulavinets, V. Fitio, Y. Bobitski. “Absorption and Scattering Cross-Sections of the Spheroid Plasmon Nanoparticles” 2018 IEEE Xth International Scientific and Practical Conference Electronics and Information Technologies (ELIT-2018), Lviv-Karpaty village, Ukraine, 2018, pp. 27-30.

[13]  E. Hecht, “Optics” (new international edition—4th edition),2014;

[14]  C. R. Mansfield, E. R. Peck, “Dispersion of helium”. JOSA, vol. 59, pp.199-204,1969. DOI:10.1364/JOSA.59.000199;

[15]  S. N. Kasarova, N. G. ultanova, C. D. Ivanov, I. D. Nikolov. “Analysis of the dispersion of optical plastic materials”. Optical Materials, vol. 29, pp.1481-1490, 2007. DOI:10.1016/j.optmat.2006.07.010.

[16]  D. J. Segelstein. “The complex refractive index of water” (Doctoral dissertation, University of Missouri--Kansas City). 1981.

[17]  D. R.  Lide, “CRC handbook of physics and chemistry”. CRC Press, Boca Raton, vol. 76, pp.1995-1996, 2001.