Поглощение света и плазмон-экситонное взаимодействие в трехслойных наностержнях с золотой сердцевиной и внешней оболочкой из молекулярных J- и Н-агрегатов красителей

摘要

Представлены результаты экспериментальных и теоретических исследований оптических свойств гибридных нано-частиц стержнеообразной формы, состоящих из золотой сердцевины, промежуточного пассивного органического слоя и внешнего слоя упорядоченных молекулярных агрегатов цианиновых красителей. Показано, что используемые красители способны к образованию во внешней оболочке гибридной наноструктуры не только упорядоченных J-агрегатов, но и Н-агрегатов, которые отличаются углом упаковки молекул красителя в агрегате и обладают иными спектральными характеристиками. Получены спектры поглощения синтезированных трехслойных наностержней и определены их размеры. Установлены существенные различия оптических свойств исследуемых композитных наноструктур в зависимости от типа молекулярного агрегата, образующегося во внешней оболочке системы. На основе компьютерного моделирования методом FDTD дано количественное объяснение полученных экспериментальных данных и выяснены характерные особенности плазмон-экситонного взаимодействия в исследуемых системах.