Русінчук Н. М. Ближньопольова взаємодія між наночастинками та наноструктурованими поверхнями

Дисертація присвячена теоретичному та експериментальному вивченню ближньопольової взаємодії у наносистемах, що складаються з різних наночастинок та поверхонь, в тому числі наноструктурованих. Метою дисертаційної роботи є розробка зручних для практичного використання та реалістичних моделей взаємодії між наночастинками та наноструктурованими поверхнями для обчислення потенціалу адсорбції та розподілу локального поля у системі. У роботі проведено огляд та аналіз інформації з літературних джерел, пов’язаної з механізмом формування взаємодій в нанорозмірних системах, існуючими підходами до їх описання та методів, що лежать в основі існуючих моделей. Вперше запропоновано прості теоретичні моделі для аналізу ближньопольової взаємодії між двома наночастинками, наночастинками та поверхнею, які враховують нелінійну поляризовність, форму, розміри, матеріал та структуру об’єктів та дозволяють отримати реалістичні результати. Застосування запропонованої моделі до системи двох наночастинок дозволяє отримати потенціал адсорбції в системі у вигляді потенціалу Лєннарда-Джонса, а порівняння результатів обчислень з результатами попередніх робіт свідчить про реалістичність результатів моделювання та їх якісне співпадіння. Робота містить детальний опис основних положень, припущень та спрощень, використаних при побудові моделі. Показано, що врахування наявності оболонки наночастинок є важливим при вивченні нанорозмірних систем. Показано, що моделювання взаємодії у складних нанорозмірних системах, що складаються з більш ніж двох наночастинок чи містять у собі наноструктуровану поверхню, можуть бути значно спрощені з урахуванням того факту, що ближньопольова взаємодія є суттєвою лише за невеликих відстаней між об’єктами. Запропоновано умову малості взаємодії між нанооб’єктами, застосування якої дозволяє спростити теоретичне моделювання багаточастинкових систем. Показано, що запропоновані в роботі моделі дозволяють пояснити та передбачити результати багатьох експериментів, у тому числі за участі біологічних об’єктів.