Чепок А. О. Вплив металевих наночастинок на оптичні та фотоелектричні властивості твердого тіла.

Об’єкт - металеві наночастинки сферичної форми радіусом 10...70 нм, як індивідуальні, так і розташовані у діелектричному середовищі у вигляді лінійної наноструктури (нанорозмірний ланцюжок). Мета - дослідження впливу плазмових коливань у металевих нанокульках зазначеним радіусом на оптичні та фотоелектричні властивості неметалевих твердих тіл. Методи дослідження - теоретичні, статистичні, емпіричні. Новизна - вперше з'ясовано структуру частотного спектру та інші характеристики плазмових коливань у металевих наночастинках, розташованих у будь-якому діелектричному середовищі. Враховано випромінювальне тертя Лоренця як додатковий канал згасання плазмових коливань у металевих наночастинках. Доведено, що згасання таких коливань суттєво залежить від діаметру металевих нанокульок. Визначено оптимальний радіус металевої нанокульки, за наявністю якого згасання плазмових коливань у наночастинках буде мінімальним. Досліджено процес розповсюдження плазмових коливань уздовж одномірного масиву із металевих нанокульок радіусом 10...70 нм, розташованих у діелектричному середовищі. Встановлено, що при певних параметрах такого наномасштабного хвилеводу у ньому можливе виникнення незгасаючих нелінійних електромагнітних хвиль. Встановлено фактори, які впливають на значне підвищення фотоструму у наномодифікованих напівпровідникових структурах. Результати - побудовано фізико-математичну модель плазмових коливань у металевих наночастинках сферичної форми радіусом 10...70 нм, розташованих у неметалевих твердих тілах. Ця модель враховує існування випромінювального тертя Лоренця як додаткового каналу згасання плазмових коливань у металевих наночастинках і тому дозволяє точно визначити спектри резонансних частот вільних та вимушених поверхневих і об’ємних плазмових коливань у металевих нанокульках радіусом 10...70 нм, розташованих у будь-якому діелектричному середовищі. Результати конкретні рекомендації щодо виготовлення певних наноструктур з урахуванням параметрів одиночної наночастинки. Одержання в технологічному процесі систем наночастинок певного розміру та з певними відстанями між ними надає можливість покращити параметри наномасштабного хвилеводу шляхом контролю коефіцієнта оглинання електромагнітного сигналу уздовж такого хвилеводу. Варіація ступеню “занурення” металевих наночастинок у напівпровідниковий шар, а також варіація їхнього радіусу надають можливість суттєво впливати на ефективність внутрішнього фотоефекту, що є важливим для підвищення ефективності фотодіодів. Ступінь упровадження - високий. Галузь - фізичні науки, ВНЗ.