Surface Plasmon Resonance in 'Monolayer of Ni Nanoparticles/Dielectric Spacer/Au (Ni) Film' Nanostructure: Tuning by Variation of Spacer Thickness

Autor: Yeshchenko, O. A., Kozachenko, V. V., Tomchuk, A. V.
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2018
Zdroj: Ukrainian Journal of Physics; Vol. 63 No. 5 (2018); 386
Український фізичний журнал; Том 63 № 5 (2018); 386
ISSN: 2071-0194
2071-0186
DOI: 10.15407/ujpe63.5
Popis: Подвiйний поверхневий плазмонний резонанс спостерiгався у спектрах поглинання наночастинок Ni у планарних наноструктурах “моношар наночастинок Ni/плiвка шелаку/плiвка Au (Ni)”. Залежностi iнтенсивностi, довжини хвилi та пiвширини плазмонних пiкiв поглинання наночастинок Ni, взаємодiючих з плiвкою Au (Ni), вiд товщини дiелектричного прошарку було дослiджено в дiапазонi товщин прошарку 12–43 нм. Основними особливостями цих залежностей є збiльшення iнтенсивностi, блакитний зсув та монотонна поведiнка пiвширини плазмонних пiкiв поглинання при зменшеннi товщини дiелектричного прошарку. Спостережуванi залежностi були iнтерпретованi як результат плазмонної взаємодiї моношару наночастинок Ni з металевою плiвкою та змiни дiелектричної проникностi середовища, оточуючого наночастинки Ni, що спричинена присутнiстю плiвки металу. Для наноструктури, що мiстить плiвку золота, спостерiгалися сильнiшi залежностi спектральних характеристик поверхневого плазмонного резонансу наночастинок Ni, нiж для наноструктури з плiвкою нiкелю. Цей ефект зумовлений сильнiшою взаємодiєю наночастинок Ni з плiвкою Au та сильнiшим впливом плiвки Au на дiелектричну проникнiсть середовища, оточуючого наночастинки Ni.
The dual surface plasmon resonance in Ni nanoparticles in “monolayer of Ni nanoparticles/shellac film/Au (Ni) film” planar nanostructures has been observed in UV-vis absorption spectra. The dependences of the intensity, wavelength, and width of the dual SPR absorption peaks of Ni nanoparticles coupled with an Au (Ni) film on the spacer thickness have been studied in the range of spacer thicknesses of 12–43 nm. The main features of these dependences are an increase of the intensity, the blue shift, and the monotonic behavior of the widths of SPR absorption peaks at a decrease of the spacer thickness. The observed dependences have been rationalized as a result of the plasmonic coupling of the monolayer of Ni nanoparticles withthe metal film and the variation of the dielectric permittivity of the environment of Ni nanoparticles caused by the metal film presence. The stronger dependences of the SPR spectral characteristics of Ni nanoparticles have been observed in the nanostructure containing the gold film comparing to that with a nickel one. Such effect is due to the stronger coupling of Ni nanoparticles with an Au film, and the stronger influence of an Au film on the permittivity of the environment of Ni nanoparticles.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: