ИСТИНА

Явление поверхностного плазмонного резонанса (ПР) заключается в способности металлических частиц из благородных металлов концентрировать и удерживать значительную электромагнитную энергию в сверхмалых объемах, намного превосходящих Рэлеевский предел. Исследование данного явления уже было проведено в случае одной слоистой эллиптической частицы [1], однако управлять положением ПР с целью получить желаемое усиление электромагнитных полей можно не только с помощью варьирования размеров, материала и формы наночастиц, но и с помощью их количества. Кроме того, для управления ПР наиболее эффективным является использование кластера гибридных наночастиц, состоящих из ядра и оболочки. В данной работе рассматривается решение задачи дифракции плоской электромагнитной волны на кластере из двух частиц со структурой ядро-оболочка: магнитное ядро Fe2O3 или Fe3O4 и тонкая металлическая оболочка. В качестве металлов были взяты серебро и золото. Предполагается, что частицы имеют форму бесконечного цилиндра с эллиптическим сечением. Основным затруднением при решении данного класса задач является возникновение нелокальных эффектов (ЭНЛ) в металлах, которые оказывают существенное влияние на характеристики ПР в случае, когда характерный размер металлического слоя становится сравнимым с длиной волны Ферми электронов в металле [2]. К возникновению ЭНЛ приводит образование объемных зарядов в тонких металлических слоях. Для описания данных эффектов в работе используется модель обобщенного нелокального оптического отклика [2, 3]. Для решения поставленной задачи дифракции применяется метод дискретных источников [3], с его помощью проводится анализ влияния вытянутости и конфигурации частиц на поглощение энергии. Также проведено сравнение полученных результатов с результатами, полученными при дифракции на одной частице, и проанализировано влияние эффектов нелокальности на оптические характеристики частиц. Работа выполнена при финансовой поддержке РНФ, проект №22-21-00110, «Математические модели квантовых эффектов магнитоплазмоники».