Поверхневі моди малих частинок (МЧ) та матричних дисперсних систем (МДС) на їх основі

Abstract

Вивчено електродинамічний відгук систем малих частинок (МЧ) на зовнішнє електричне поле E0. Одержано аналітичні вирази для поляризовности двох МЧ з урахуванням мультипольної взаємодії між ними та однієї двошарової МЧ. Розраховано частоти поверхневих мод для двошарової металевої кульової частинки та для випадку двох кульових частинок з ріжними радіюсами R1 і R2, які розміщені на відстані d (між центрами) одна від одної. Для матричних дисперсних систем (МДС) з кульовими включеннями в наближенні Максвелл-Ґарнетта знайдено частотну залежність ефективної діелектричної проникности МДС для ріжних видів залежности діелектричної функції включень. Знайдено частоти поверхневих плазмонів (ПП) для випадку МДС з кульовими включеннями. Всі розрахунки виконано в електростатичнім наближенні.

Electrodynamic response of small-particles (SP) system to external electric field Е0 is investigated. Analytical expressions for polarizability of two SP with regard for multipole interaction between them and one two-layered particle are obtained. Frequencies of surface modes are calculated for twolayered metal spherical particle as well as for two different spherical particles with radii R1 and R2, which are at a distance of d apart (from centre to centre). For matrix disperse systems (MDS) with spherical inclusions, frequency dependence of effective dielectric permeability of MDS is found within the Maxwell-Garnett approach. It has been made for different dependences of inclusions’ dielectric function. Frequencies of surface plasmons are found for the case of MDS with spherical inclusions. All calculations are carried out within the scope of the electrostatic approximation.

Изучен электродинамический отклик систем малых частиц (МЧ) на внешнее электрическое поле E0. Получены аналитические выражения для поляризуемости двух МЧ с учетом мультипольного взаимодействия между ними и двухслойной МЧ. Рассчитаны частоты поверхностных мод для двухслойной металлической сферической частицы и для двух сферических частиц с различными радиусами R1 и R2, находящихся на расстоянии d (между центрами) друг от друга. Для матричных дисперсных систем (МДС) со сферическими включениями в приближении Максвелл Гарнетта найдена частотная зависимость эффективной диэлектрической проницаемости МДС для разных видов зависимости диэлектрической функции включений. Найдены частоты поверхностных плазмонов (ПП) для случая МДС со сферическими включениями. Все расчеты проведены в электростатическом приближении.