Взаємодія електромагнітного випромінювання з металевими наношарами на поверхні твердого тіла

Abstract

Розв’язано задачу взаємодії електромагнітного випромінювання з довільним чилом плоских металевих наношарів, які розподіляють два діелектричних півпростори. За допомогою імпедансного методу знайдені комплексні коефіцієнти відбиття і прозорості, їх модулі і фази, а також значення цих коефіцієнтів за потужністю. Це дозволяє дослідити як частотну залежність коефіцієнтів при фіксованому куті падіння хвилі, так і кутову залежність для обраного діапазону. Зокрема, наводяться залежності коефіцієнтів за потужністю від довжини плоскої хвилі у випадках перпендикулярної і паралельної поляризації для одношарового покриття із золота і срібла, а також для біметалічного покриття із срібла і золота.

В электрoстатическом приближении решена задача взаимодействия электромагнитного излучения с ансамблем малых биметалических частиц, расположенных вблизи плоской поверхности твердого тела. Найден электродинамический отклик системы «малая слоистая сферическая частица (наночастица) – подкладка» во внешнем электромагнитном поле. В приближенни диполь-дипольного взаимодействия получена замкнутая формула, удобная для проведения практических расчетов. Проанализированы спектры экстинкции для биметалической частицы (серенбрянное ядро – золотая оболочка) на серебрянной подкладке. Приведен графический материал, иллюстрирующий возможности разработанного подхода.

The problem of interaction of electromagnetic radiation with the arbitrary number of different flat metallic nanoslabs divided two dielectric half-spaces is solved. Expressions of complex reflection coefficient and transmission coefficient, their modules and phases, and also values of these coefficients on power are found with using impedance method. The developed method allows to investigated the both frequency dependences of coefficients at fixed angles of falling waves and angular dependence for a select frequency range. Graphic material which illustrates possibilities of the developed approach is resulted. In particular, dependences of coefficients are pointed on durability from length of plain wave in the cases of perpendicular and parallel polarizations for one-layer covering from gold or silver, and also for two-layer covering from silver and gold.