Металлические наночастицы поглощают свет при уменьшении их размера
В результате научного эксперимента специалисты Красноярского научного центра СО РАН, Университета ИТМО (Санкт-Петербург), Сибирского федерального университета и университета Уппсала (Швеция) объяснили, каким образом ультрамалые металлические наночастицы могут поглощать свет при уменьшении своих размеров. Об этом сообщает сайт Российской академии наук (РАН).
Российские и шведские исследователи решили давнюю загадку. Еще в начале ХХ века удалось обнаружить особые оптические свойства наночастиц металлов. Состоящие из сотен и тысяч атомов частицы характеризуются смещением электронов проводимости под влиянием проникающего света относительно остова кристаллической решетки. Процесс происходит с частотой световой волны. При изменении последней резко увеличивается и амплитуда колебания электронов.
Свойство плазмонных наночастиц фокусировать свет вблизи собственной поверхности находится в основе современной плазмоники. Как рассказал аспирант Сибирского федерального университета Даниил Хренников, в результате проведенного эксперимента удалось изучить совместное проявление двух конкурирующих процессов и установить их воздействие на резонансную частоту ультрамалых плазмонных наночастиц.
По словам ученого, объемное сжатие наночастиц превалирует над эффектом вытеснения электронов из поверхностного слоя. Эксперимент как раз и показал наглядно данный процесс. Соответственно, при проведении оптических расчетов надо учитывать оба описанных выше процесса. Но результаты исследования применимы лишь к ультрамалым наночастицам, отмечает эксперт. Когда размер наночастицы увеличивается до 10 нанометров, то можно исключить влияние описанных в данном исследовании эффектов, подчеркивает Хренников.
Что касается практической пользы исследования, то оно позволит использовать в прикладной сфере плазмонные наночастицы ультрамалых размеров. Например, они могут использоваться при проведении биомедицинского зондирования, терапии онкологических заболеваний или получении биологических изображений, оптической спектроскопии и клеточной визуализации. Именно в данных направлениях сейчас активно внедряются инновационные методы и технологии, разрабатываемые учеными на основе подобных экспериментов.
Ранее мы сообщали о том, что в Российской Федерации придумали уникальный способ доставки лекарств в опухоли.
