2011, № 1

УДК: 535.372; 535.341; 535.354Кучеренко М.Г., Чмерева Т.М., Кислов Д.А. УВЕЛИЧЕНИЕ СКОРОСТИ МЕЖМОЛЕКУЛЯРНОГО БЕЗЫЗЛУЧАТЕЛЬНОГО ПЕРЕНОСА ЭНЕРГИИ ЭЛЕКТРОННОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ ВБЛИЗИ ПЛОСКОЙ ГРАНИЦЫ ТВЕРДОГО ТЕЛАИсследован безызлучательный перенос энергии электронного возбуждения между молекулами, размещенными вблизи плоской поверхности проводника. Предложена математическая модель, в которой наличие границы конденсированной фазы учитывается введением эффективного диполя-изображения и диэлектрической проницаемости среды на частоте электронного перехода в молекуле донора. Установлен вид дистанционной зависимости и характеристики анизотропии скорости переноса энергии в донор-акцепторной паре адсорбатов. В чисто квантовой модели на основе формализма вторичного квантования плазменных колебаний электронной плотности в металле показано, что эффективным механизмом энергопередачи в рассматриваемой системе может быть механизм с участием поверхностных плазмонов. Произведены сравнительные оценки эффективностей прямого диполь-дипольного и плазмонного каналов переноса энергии. Предсказан доминирующий вклад плазмонного механизма в общую скорость энергопередачи (превышающий на 1-2 порядка скорость переноса в системе без проводящих тел) при близком расположении молекул относительно поверхности металла и слабо выраженном затухании плазмонов.Ключевые слова: безызлучательный перенос энергии, поверхностный плазмон, диполь-дипольное взаимодействие, донор, акцептор.

Загрузить

Список использованной литературы:

1. Алфимов М.В. Люминесцения органических наноструктур типа "гость-хозяин" // УФН. 2001. Т. 171. С. 1072–1074.

2. Плотников Г.С., Зайцев В.Б. Физические основы молекулярной электроники. М.: Физ. фак. МГУ, 2000. 164 с.

3. Heath J.R., Ratner M.A. Molecular Electronics // Physics Today. 2003. May. P. 43–49.

4. Van Duyne R. P. Molecular Plasmonics // Science. 2004. Vol. 306. No. 5698. P. 985–986.

5. Andrew P., Barnes W. L. Energy Transfer Across a Metal Film Mediated by Surface Plasmon Polaritons // Science. 2004. Vol. 306. No. 5698. — P. 1002–1005.

6. Климов В.В. Наноплазмоника. — М.: Физматлит, 2009. — 480 с.

7. Кучеренко М.Г., Чмерева Т.М. Экситонная передача энергии между адсорбатами // Физика твердого тела. 2008. Т. 50. № 3. С. 512–518.

8. Кучеренко М.Г., Чмерева Т.М., Кислов Д.А. Перенос энергии в молекулярных системах вблизи поверхностей металлических тел и наночастиц // Сб. тр. Междунар. конф. "Органическая фотоника" (ICON-RUSSIA 2009). Симпозиум "Фундаментальные основы нанофотоники", СПб., 21–28 июня 2009 г. С. 94–102.

9. Чмерева Т.М., Кучеренко М.Г., Кислов Д.А. Безызлучательный перенос энергии электронного возбуждения между молекулами вблизи металлических тел и наночастиц // Матер. междунар. конф. "Фотоника молекулярных наноструктур". Оренбург: ОГУ, 2009. С. 57–59.

10. Агранович В.М., Галанин М.Д. Перенос энергии электронного возбуждения в конденсированных средах. М.:Наука, 1978. 383 с.

11. Klimov V. V., Letokhov V. S. Resonance interaction between two atomic dipoles separated by the surface of a dielectric nanosphere // Phys. Rev. A. 1998. V. 58. N 4.

12. Govorov1 A.O., Lee J., Kotov N.A. Theory of plasmon-enhanced Forster energy transfer in optically excited semiconductor and metal nanoparticles // Phys. Rev. B. 2007. V. 76. P. 125308

13. Зенгуил Э. Физика поверхности. М.: Мир, 1990. 536 с.

14. Кожушнер М.А. Теория резонансной передачи энергии возбуждения между примесями в твердом теле // ЖЭТФ. 1969. Т. 56, вып. 6. С. 1940–1951.

15. Evans E., Mills D.L. Interaction of slow electrons with surface of model dielectric: theory of surface polarons. Phys. Rev. 1973. V. 8. № 8. Р. 4004–4018.

16. Пайнс Д. Элементарные возбуждения в твердых телах. М.: Мир, 1965. 382 с.

О статье

Авторы: Кучеренко М.Г., Чмерева Т.М., Кислов Д.А.

Год: 2011

Главный редактор

Сергей Александрович
МИРОШНИКОВ

© Электронное периодическое издание: ВЕСТНИК ОГУ on-line (VESTNIK OSU on-line), ISSN on-line 1814-6465
Зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
Свидетельство о регистрации СМИ: Эл № ФС77-37678 от 29 сентября 2009 г.
Учредитель: Оренбургский государственный университет (ОГУ)
Главный редактор: С.А. Мирошников
Адрес редакции: 460018, г. Оренбург, проспект Победы, д. 13, к. 2335
Тел./факс: (3532)37-27-78 E-mail: vestnik@mail.osu.ru