Оренбургский государственный университет

Плазмонные эффекты трансформации энергии электронного возбуждения молекулярных систем и квантовых точек вблизи проводящих поверхностей и нанотел

Проект № 1.3.11
Руководитель — д.ф.-м.н., профессор Кучеренко М.Г.

В результате проведения работ по проекту были получены следующие результаты:

Исследован безызлучательный перенос энергии электронного возбуждения между молекулами, размещенными вблизи плоской поверхности проводящих тел. Предложена математическая модель, в которой наличие границы конденсированной фазы учитывается введением эффективного диполя-изображения и диэлектрической проницаемости среды на частоте электронного перехода в молекуле донора. Установлен вид дистанционной зависимости и характеристики анизотропии скорости переноса энергии в донор-акцепторной паре адсорбатов. Показано, что эффективным механизмом энергопередачи в рассматриваемой системе может быть механизм с участием локализованных поверхностных плазмонов. Произведены сравнительные оценки эффективностей прямого диполь-дипольного и плазмонного каналов переноса энергии. Предсказан доминирующий вклад плазмонного механизма в общую скорость энергопередачи при близком расположении молекул от поверхности металла и соответствующем выборе диэлектрических свойств окружающей среды.

Обсуждается проблема создания сканирующей микроскопии ближнего поля с нанометровым пространственным разрешением, свободной от недостатков существующей сканирующей ближнепольной оптической микроскопии (Scanning Nearfield Optical Microscopy (SNOM)) и составляющей реальную альтернативу распространенным AFM (атомно-силовой микроскопии) и STM (сканирующей туннельной микроскопии) методам сканирования. Предполагается не только повышение разрешения ближнепольного оптического микроскопа за счет эффекта FRET, но и формирование изображений анализируемых нанообъектов на основе сигналов увеличенной интенсивности, получаемых за счет плазмонного резонанса в специально сформированных металлических наноструктурах (антеннах плазмонного резонанса). Исследован безызлучательный перенос энергии электронного возбуждения между молекулами, размещенными вблизи плоской поверхности проводника и около сферической наночастицы. Предложена математическая модель, в которой наличие границы проводящей фазы учитывается введением эффективного диполя-изображения и диэлектрической проницаемости металла на частоте электронного перехода в молекуле донора. Установлен вид дистанционной зависимости и характеристики анизотропии скорости переноса энергии в донор-акцепторной паре адсорбатов.