Search

Work is devoted to a research of dimensional changes in optical properties of nanosized copper particles with sizes less than 10 nm in statistically inhomogeneous systems. Experimental spectral and dimensional dependences of the complex specific electric polarizability of nanosized copper particles with experimental-analytical method are determined in the optical spectral range from 0.2 to 1.1 μm. The values of the complex specific electric polarizability were determined by analytical solution of Rosenberg’s spectrophotometric equations with the use of experimental results of spectrophotometric measurements of transmission and reflection coefficients of copper islet films and the results of electron microscopic studies of their morphological microstructure, taking into account the statistical analysis of the particle size distribution. Nanosized copper particles with a statistically inhomogeneous structure in the system of islet films on quartz substrates were obtained by vacuum-magnetron sputtering. An analysis of function of copper nanoparticles distribution in size in a system with a statistically inhomogeneous structure was carried out using the Pearson’s consensus criterion.To find out the features of optical absorption of nanosized copper particles, their experimental spectral and dimensional dependences of the complex specific electric polarizability are compared with the corresponding characteristics for model particles with properties characteristic for macroscopic volumes of copper. It was found that the optical properties of nanosized copper particles differ from optical properties of copper in a macroscopic volume. An increase in the absolute values of the components of the complex specific electric polarizability of spherical nanosized copper particles with decreasing their diameter within the range from 8 nm to 3.2 nm for wavelengths of 0.2 - 1.1 μm is established.The spectral dependences of optical parameters of nanosized copper particles according to well-known theories of classical and quantum dimensional effects are calculated. In order to study the nature of dimensional dependences of optical parameters of copper nanoparticles, a comparative analysis of calculated and experimental spectral and dimensional dependences of their optical parameters was carried out. It is shown that the experimental dimensional changes in the complex specific electric polarizability of copper particles in the investigated range of sizes not be due to the classical or quantum dimensional effect in the dipole approximation.Ref. 36, fig. 3., Робота присвячена дослідженню розмірних змін оптичних властивостей нанорозмірних частинок міді з розмірами менше 10 нм в статистично неоднорідних системах. В оптичній області спектра в діапазоні довжин хвиль від 0,2 до 1,1 мкм визначено експериментальні спектральні та розмірні залежності комплексної питомої електричної поляризованості нанорозмірних частинок міді за допомогою експериментально-аналітичного методу. Значення комплексної питомої електричної поляризованості одержані на основі аналітичного розв’язку спектрофотометричних рівнянь теорії Розенберга з використанням експериментальних результатів спектрофотометричних вимірів коефіцієнтів пропускання і відбивання острівкових плівок міді та результатів електронно-мікроскопічних досліджень їх морфологічної мікроструктури з урахуванням статистичного аналізу розподілу частинок за розмірами. Нанорозмірні частинки міді в системі острівкові плівки на кварцових підкладках отримували методом вакуумного магнетронного розпилення. Аналіз функції розподілу наночастинок міді за розмірами в системі з статистично неоднорідною структурою проведено на основі критерію узгодження Пірсона.Для з’ясування особливостей оптичного поглинання нанорозмірних частинок міді, їх експериментальні спектральні та розмірні залежності комплексної питомої електричної поляризованості співставляються з відповідними характеристиками для модельних частинок з властивостями характерними для макроскопічних об’ємів міді. Виявлено, що оптичні властивості нанорозмірних частинок міді відрізняються від оптичних властивостей міді в макроскопічному об’ємі. Встановлено, що абсолютні значення компонентів комплексної питомої електричної поляризованості сферичних нанорозмірних частинок міді збільшуються при зменшенні їх діаметру в межах інтервалу від 8 нм до 3,2 нм. При цьому положення максимуму смуги в області 0,6 мкм зміщується в сторону більш коротких хвиль при зменшенні об’єму наночастинки міді. Тенденція розмірних змін комплексної питомої електричної поляризованості для наночастинок міді узгоджується і підтверджує закономірності виявлені в відповідних залежностях для частинок нікелю, хрому, срібла.Розраховані спектральні залежності оптичних параметрів нанорозмірних частинок міді по відомим теоріям класичного і квантового розмірних ефектів. З метою досліджень природи розмірних залежностей оптичних параметрів наночастинок міді проведено порівняльний аналіз розрахованих та експериментальних спектральних і розмірних залежностей їх оптичних параметрів. Показано, що експериментальні розмірні зміни комплексної питомої електричної поляризованості частинок міді в досліджуваному інтервалі розмірів не обумовлені класичним або квантовим розмірним ефектом в дипольному наближенні.Результати досліджень розмірних та спектральних залежностей оптичних параметрів наночастинок міді можуть найти використання для розробки металодіелектричних структур та функціональних пристроїв різного прикладного призначення з заданими оптичними характеристиками. Вони також представляють інтерес з точки зору фундаментальних проблем оптики нанорозмірних систем.Бібл. 36, рис. 3., В оптической области спектра в диапазоне длин волн от 0,2 до 1,1 мкм определены экспериментальные спектральные зависимости комплексной удельной электрической поляризуемости наноразмерных частиц меди диаметром менее 10 нм с помощью экспериментально-аналитического метода.Обнаружено, что оптические свойства наночастиц меди отличаются от оптических свойств меди в макроскопическом объеме. Установлено увеличение абсолютных значений компонентов комплексной удельной электрической поляризуемости сферических частиц меди при уменьшении их диаметра от 8 нм до 3,2 нм. Рассчитаны спектральные зависимости оптических параметров наноразмерных частиц меди по теориям классического и квантового размерных эффектов и для модельных частиц со свойствами характерными для макроскопических объемов меди. Проведен сравнительный анализ расчетных и экспериментальных спектральных и размерных зависимостей оптических параметров частиц. Показано, что экспериментальные размерные изменения оптических параметров частиц меди в исследуемом интервале размеров не обусловлены классическим или квантовым размерным эффектом в дипольном приближении.Библ. 36, рис. 3.

Робота присвячена дослідженню розмірних змін оптичних властивостей нанорозмірних частинок міді з розмірами менше 10 нм в статистично неоднорідних системах. В оптичній області спектра в діапазоні довжин хвиль від 0,2 до 1,1 мкм визначено експериментальні спектральні та розмірні залежності комплексної питомої електричної поляризованості нанорозмірних частинок міді за допомогою експериментально-аналітичного методу. Значення комплексної питомої електричної поляризованості одержані на основі аналітичного розв’язку спектрофотометричних рівнянь теорії Розенберга з використанням експериментальних результатів спектрофотометричних вимірів коефіцієнтів пропускання і відбивання острівкових плівок міді та результатів електронно-мікроскопічних досліджень їх морфологічної мікроструктури з урахуванням статистичного аналізу розподілу частинок за розмірами. Нанорозмірні частинки міді в системі острівкові плівки на кварцових підкладках отримували методом вакуумного магнетронного розпилення. Аналіз функції розподілу наночастинок міді за розмірами в системі з статистично неоднорідною структурою проведено на основі критерію узгодження Пірсона. Для з’ясування особливостей оптичного поглинання нанорозмірних частинок міді, їх експериментальні спектральні та розмірні залежності комплексної питомої електричної поляризованості співставляються з відповідними характеристиками для модельних частинок з властивостями характерними для макроскопічних об’ємів міді. Виявлено, що оптичні властивості нанорозмірних частинок міді відрізняються від оптичних властивостей міді в макроскопічному об’ємі. Встановлено, що абсолютні значення компонентів комплексної питомої електричної поляризованості сферичних нанорозмірних частинок міді збільшуються при зменшенні їх діаметру в межах інтервалу від 8 нм до 3,2 нм. При цьому положення максимуму смуги в області 0,6 мкм зміщується в сторону більш коротких хвиль при зменшенні об’єму наночастинки міді. Тенденція розмірних змін комплексної питомої електричної поляризованості для наночастинок міді узгоджується і підтверджує закономірності виявлені в відповідних залежностях для частинок нікелю, хрому, срібла. Розраховані спектральні залежності оптичних параметрів нанорозмірних частинок міді по відомим теоріям класичного і квантового розмірних ефектів. З метою досліджень природи розмірних залежностей оптичних параметрів наночастинок міді проведено порівняльний аналіз розрахованих та експериментальних спектральних і розмірних залежностей їх оптичних параметрів. Показано, що експериментальні розмірні зміни комплексної питомої електричної поляризованості частинок міді в досліджуваному інтервалі розмірів не обумовлені класичним або квантовим розмірним ефектом в дипольному наближенні. Результати досліджень розмірних та спектральних залежностей оптичних параметрів наночастинок міді можуть найти використання для розробки металодіелектричних структур та функціональних пристроїв різного прикладного призначення з заданими оптичними характеристиками. Вони також представляють інтерес з точки зору фундаментальних проблем оптики нанорозмірних систем. Work is devoted to a research of dimensional changes in optical properties of nanosized copper particles with sizes less than 10 nm in statistically inhomogeneous systems. Experimental spectral and dimensional dependences of the complex specific electric polarizability of nanosized copper particles with experimental-analytical method are determined in the optical spectral range from 0.2 to 1.1 μm. The values of the complex specific electric polarizability were determined by analytical solution of Rosenberg’s spectrophotometric equations with the use of experimental results of spectrophotometric measurements of transmission and reflection coefficients of copper islet films and the results of electron microscopic studies of their morphological microstructure, taking into account the statistical analysis of the particle size distribution. Nanosized copper particles with a statistically inhomogeneous structure in the system of islet films on quartz substrates were obtained by vacuum-magnetron sputtering. An analysis of function of copper nanoparticles distribution in size in a system with a statistically inhomogeneous structure was carried out using the Pearson’s consensus criterion. To find out the features of optical absorption of nanosized copper particles, their experimental spectral and dimensional dependences of the complex specific electric polarizability are compared with the corresponding characteristics for model particles with properties characteristic for macroscopic volumes of copper. It was found that the optical properties of nanosized copper particles differ from optical properties of copper in a macroscopic volume. An increase in the absolute values of the components of the complex specific electric polarizability of spherical nanosized copper particles with decreasing their diameter within the range from 8 nm to 3.2 nm for wavelengths of 0.2 - 1.1 μm is established. The spectral dependences of optical parameters of nanosized copper particles according to well-known theories of classical and quantum dimensional effects are calculated. In order to study the nature of dimensional dependences of optical parameters of copper nanoparticles, a comparative analysis of calculated and experimental spectral and dimensional dependences of their optical parameters was carried out. It is shown that the experimental dimensional changes in the complex specific electric polarizability of copper particles in the investigated range of sizes not be due to the classical or quantum dimensional effect in the dipole approximation. Робота присвячена дослідженню розмірних змін оптичних властивостей нанорозмірних частинок міді з розмірами менше 10 нм в статистично неоднорідних системах. В оптичній області спектра в діапазоні довжин хвиль від 0,2 до 1,1 мкм визначено експериментальні спектральні та розмірні залежності комплексної питомої електричної поляризованості нанорозмірних частинок міді за допомогою експериментально-аналітичного методу. Значення комплексної питомої електричної поляризованості одержані на основі аналітичного розв’язку спектрофотометричних рівнянь теорії Розенберга з використанням експериментальних результатів спектрофотометричних вимірів коефіцієнтів пропускання і відбивання острівкових плівок міді та результатів електронно-мікроскопічних досліджень їх морфологічної мікроструктури з урахуванням статистичного аналізу розподілу частинок за розмірами. Нанорозмірні частинки міді в системі острівкові плівки на кварцових підкладках отримували методом вакуумного магнетронного розпилення. Аналіз функції розподілу наночастинок міді за розмірами в системі з статистично неоднорідною структурою проведено на основі критерію узгодження Пірсона. Для з’ясування особливостей оптичного поглинання нанорозмірних частинок міді, їх експериментальні спектральні та розмірні залежності комплексної питомої електричної поляризованості співставляються з відповідними характеристиками для модельних частинок з властивостями характерними для макроскопічних об’ємів міді. Виявлено, що оптичні властивості нанорозмірних частинок міді відрізняються від оптичних властивостей міді в макроскопічному об’ємі. Встановлено, що абсолютні значення компонентів комплексної питомої електричної поляризованості сферичних нанорозмірних частинок міді збільшуються при зменшенні їх діаметру в межах інтервалу від 8 нм до 3,2 нм. При цьому положення максимуму смуги в області 0,6 мкм зміщується в сторону більш коротких хвиль при зменшенні об’єму наночастинки міді. Тенденція розмірних змін комплексної питомої електричної поляризованості для наночастинок міді узгоджується і підтверджує закономірності виявлені в відповідних залежностях для частинок нікелю, хрому, срібла. Розраховані спектральні залежності оптичних параметрів нанорозмірних частинок міді по відомим теоріям класичного і квантового розмірних ефектів. З метою досліджень природи розмірних залежностей оптичних параметрів наночастинок міді проведено порівняльний аналіз розрахованих та експериментальних спектральних і розмірних залежностей їх оптичних параметрів. Показано, що експериментальні розмірні зміни комплексної питомої електричної поляризованості частинок міді в досліджуваному інтервалі розмірів не обумовлені класичним або квантовим розмірним ефектом в дипольному наближенні. Результати досліджень розмірних та спектральних залежностей оптичних параметрів наночастинок міді можуть найти використання для розробки металодіелектричних структур та функціональних пристроїв різного прикладного призначення з заданими оптичними характеристиками. Вони також представляють інтерес з точки зору фундаментальних проблем оптики нанорозмірних систем.

The analysis and further development of the experimental-analytical approach for determining the values of the optical parameters of nanosized particles for a system with a statistically inhomogeneous structure is presented. An improved experimental-analytical method for determining the complex specific electric polarizability of nanosized particles in systems with a statistically inhomogeneous structure is based on spectrophotometric and electron-microscopic measurements on two-dimensional structures and application of analytical solution of Rosenberg’s spectrophotometric equations with the consideration of analysis of particle size distribution.Experimental spectrophotometric and electron-microscopic studies of nickel islet films with weight thickness from 0.3 nm to 2.0 nm deposited by high-vacuum sputtering on quartz substrates in the range of the spectrum 0.2 ÷ 1, 1 μm are performed. Islands nickel film presented morphological microstructure in the form of monolayers isolated from each other nanoislands spherical surface nickel concentration (0.8 ÷ 2.0) · 1012 cm-2 and an average particle diameter 2.5 ÷ 7 nm.The optical characteristics, namely, the complex specific electric polarizability, optical electric conductivity of nanosized nickel particles are determined in the spectral range 0.2 ÷ 1.1 μm with the help of the improved experimental-analytical method. A significant increase to one order of magnitude of the absolute values of complex specific electric polarizability of nickel particles with a decrease in their size and in comparison with absolute values of complex specific electric polarizability of model spheres with refractive index and absorption index of nickel in macroscopic volumes was revealed. It is established that in the spectral dependences of optical electric conductivity of nickel nanoparticles in the range 0.2 ÷ 1.1 μm there is a band that diminishing size is shifted to a high-frequency region. In this case, the value of optical electric conductivity of nickel nanoparticles monotonically decreases with a decrease in the size by 1-2 orders of magnitude. Comparison of the obtained values of optical electric conductivity of particles in the range of the considered interval with the values of optical electric conductivity of macroscopic samples of nickel in the studied range of the spectrum shows that in particles the value of optical electric conductivity is 2-3 orders of magnitude smaller than that of massive metals. It is shown that in the nanoparticles of nickel absorption of “Drude” type in the near infrared region the spectrum is suppressed. The reason for this phenomenon may be the change of the mechanism of low-frequency electromagnetic response in nanosized metal particles in comparison with macroscopic metals.The research results are of interest for the development and optimization of nanostructured systems with the inclusion of nanosized nickel particles and functional devices based on them with given electromagnetic characteristics.Ref. 22, fig. 4., Представлений аналіз та подальший розвиток експериментально-аналітичного підходу для визначення значень оптичних параметрів нанорозмірних частинок в системі зі статистично неоднорідною структурою. Вдосконалений експериментально-аналітичний метод визначення комплексної питомої електричної поляризованості нанорозмірних частинок в системах зі статистично неоднорідною структурою засновано на спектрофотометричних і електронно-мікроскопічних вимірах на двовимірних структурах і застосуванні аналітичного рішення спектрофотометричних рівнянь Розенберга з урахуванням аналізу розподілу часток за розмірами.Проведено експериментальні спектрофотометричні та електронно-мікроскопічні дослідження острівкових плівок нікелю з ваговою товщиною від 0,3 до 2,0 нм, нанесених методом вакуумного розпилення на кварцові підкладки в діапазоні спектра 0,2 ÷ 1,1 мкм. Острівкові плівки нікелю представляли морфологічну мікроструктуру у вигляді моношарів ізольованих один від одного сферичних наноострівків нікелю з поверхневою концентрацією (0,8 ÷ 2,0) · 1012 см-2 і середнім діаметром частинок 2,5 ÷ 7 нм.В спектральному інтервалі довжин хвиль 0,2 ÷ 1,1 мкм отримані експериментальні спектральні та розмірні залежності електромагнітних параметрів, а саме: комплексної питомої електричної поляризованості і оптичної провідності. Виявлено значне зростання до одного порядку величини абсолютних значень дійсної і уявної частин комплексної питомої електричної поляризованості частинок нікелю і при зменшенні їх розміру та в порівнянні з абсолютними значеннями дійсної і уявної частин комплексної питомої електричної поляризованості модельних сфер з оптичними параметрами для макроскопічних об’ємів нікелю. Встановлено, що в спектральних залежностях оптичної провідності наночастинок нікелю в діапазоні довжин хвиль 0,2 ÷ 1,1 мкм спостерігається смуга, яка зі зменшенням розміру зміщується в високочастотну область. При цьому значення оптичної провідності наночастинки нікелю монотонно падають зі зменшенням розміру на 1-2 порядки величини. Порівняння отриманих значень оптичної електронної провідності частинок в межах розглянутого інтервалу зі значеннями оптичної електронної провідності макроскопічних об’ємів нікелю в досліджуваному діапазоні спектра показує, що в частинках значення оптичної електронної провідності на 2-3 порядки величини менше, ніж в масивних металах. Показано, що в наночастицах нікелю поглинання "друдівського" типу в ближній інфрачервоній області спектра придушене. Причиною цього може бути зміна механізму низькочастотного електромагнітного відгуку в нанорозмірних металевих частинках у порівнянні з макроскопічними металами.Результати досліджень представляють інтерес для розробки та оптимізації наноструктурних систем і функціональних пристроїв на їх основі із заданими електромагнітними характеристиками.Бібл. 22, рис. 4., Представлен анализ и дальнейшее развитие экспериментально-аналитического подхода для определения значений оптических параметров наноразмерных частиц в системе со статистически неоднородной структурой. Усовершенствованный экспериментально-аналитический метод определения комплексной удельной электрической поляризуемости наноразмерных частиц в системах со статистически неоднородной структурой основан на спектрофотометрических и электронно-микроскопических измерениях на двумерных структурах и применении аналитического решения спектрофотометрических уравнений Розенберга с учетом анализа распределения частиц по размерам.Проведены экспериментальные спектрофотометрические и электронно-микроскопические исследования островковых пленок никеля с весовой толщиной от 0,3 до 2,0 нм, нанесенных методом вакуумного распыления на кварцевые подложки в диапазоне спектра 0,2 ÷ 1,1 мкм. Островковые пленки никеля представляли морфологическую микроструктуру в виде монослоев изолированных друг от друга сферических наноостровков никеля с поверхностной концентрацией (0,8 ÷ 2,0) · 1012 см-2 и средним диаметром частиц 2,5 ÷ 7 нм.В спектральном интервале длин волн 0,2 ÷ 1,1 мкм получены экспериментальные спектральные и размерные зависимости электромагнитных параметров, а именно: комплексной удельной электрической поляризуемости и оптической проводимости. Обнаружен значительный рост до одного порядка величины абсолютных значений действительной и мнимой частей комплексной удельной электрической поляризуемости частиц никеля и при уменьшении их размера и по сравнению с абсолютными значениями действительной и мнимой частей комплексной удельной электрической поляризуемости модельных сфер с оптическими параметрами для макроскопических объемов никеля. Установлено, что в спектральных зависимостях оптической проводимости наночастиц никеля в диапазоне длин волн 0,2 ÷ 1,1 мкм наблюдается полоса, которая с уменьшением размера смещается в высокочастотную область. При этом значения оптической проводимости наночастицы никеля монотонно падают с уменьшением размера на 1-2 порядка величины. Сравнение полученных значений оптической электронной проводимости частиц в пределах рассмотренного интервала со значениями оптической электронной проводимости макроскопических объемов никеля в исследуемом диапазоне спектра показывает, что в частицах значения оптической электронной проводимости на 2-3 порядка величины меньше, чем в массивных металлах. Показано, что в наночастицах никеля поглощение “друдевского” типа в ближней инфракрасной области спектра подавлено. Причиной этого может быть изменение механизма низкочастотного электромагнитного отклика в наноразмерных металлических частицах по сравнению с макроскопическими металлами.Результаты исследований представляют интерес для разработки и оптимизации наноструктурных систем и функциональных устройств на их основе с заданными электромагнитными характеристиками.Библ. 22, рис. 4.

Представлений аналіз та подальший розвиток експериментально-аналітичного підходу для визначення значень оптичних параметрів нанорозмірних частинок в системі зі статистично неоднорідною структурою. Вдосконалений експериментально-аналітичний метод визначення комплексної питомої електричної поляризованості нанорозмірних частинок в системах зі статистично неоднорідною структурою засновано на спектрофотометричних і електронно-мікроскопічних вимірах на двовимірних структурах і застосуванні аналітичного рішення спектрофотометричних рівнянь Розенберга з урахуванням аналізу розподілу часток за розмірами. Проведено експериментальні спектрофотометричні та електронно-мікроскопічні дослідження острівкових плівок нікелю з ваговою товщиною від 0,3 до 2,0 нм, нанесених методом вакуумного розпилення на кварцові підкладки в діапазоні спектра 0,2 ÷ 1,1 мкм. Острівкові плівки нікелю представляли морфологічну мікроструктуру у вигляді моношарів ізольованих один від одного сферичних наноострівків нікелю з поверхневою концентрацією (0,8 ÷ 2,0) • 10^12 см^-2 і середнім діаметром частинок 2,5 ÷ 7 нм. В спектральному інтервалі довжин хвиль 0,2 ÷ 1,1 мкм отримані експериментальні спектральні та розмірні залежності електромагнітних параметрів, а саме: комплексної питомої електричної поляризованості і оптичної провідності. Виявлено значне зростання до одного порядку величини абсолютних значень дійсної і уявної частин комплексної питомої електричної поляризованості частинок нікелю і при зменшенні їх розміру та в порівнянні з абсолютними значеннями дійсної і уявної частин комплексної питомої електричної поляризованості модельних сфер з оптичними параметрами для макроскопічних об’ємів нікелю. Встановлено, що в спектральних залежностях оптичної провідності наночастинок нікелю в діапазоні довжин хвиль 0,2 ÷ 1,1 мкм спостерігається смуга, яка зі зменшенням розміру зміщується в високочастотну область. При цьому значення оптичної провідності наночастинки нікелю монотонно падають зі зменшенням розміру на 1-2 порядки величини. Порівняння отриманих значень оптичної електронної провідності частинок в межах розглянутого інтервалу зі значеннями оптичної електронної провідності макроскопічних об’ємів нікелю в досліджуваному діапазоні спектра показує, що в частинках значення оптичної електронної провідності на 2-3 порядки величини менше, ніж в масивних металах. Показано, що в наночастицах нікелю поглинання "друдівського" типу в ближній інфрачервоній області спектра придушене. Причиною цього може бути зміна механізму низькочастотного електромагнітного відгуку в нанорозмірних металевих частинках у порівнянні з макроскопічними металами. Результати досліджень представляють інтерес для розробки та оптимізації наноструктурних систем і функціональних пристроїв на їх основі із заданими електромагнітними характеристиками. The analysis and further development of the experimental-analytical approach for determining the values of the optical parameters of nanosized particles for a system with a statistically inhomogeneous structure is presented. An improved experimental-analytical method for determining the complex specific electric polarizability of nanosized particles in systems with a statistically inhomogeneous structure is based on spectrophotometric and electron-microscopic measurements on two-dimensional structures and application of analytical solution of Rosenberg’s spectrophotometric equations with the consideration of analysis of particle size distribution. Experimental spectrophotometric and electron-microscopic studies of nickel islet films with weight thickness from 0.3 nm to 2.0 nm deposited by high-vacuum sputtering on quartz substrates in the range of the spectrum 0.2 ÷ 1, 1 μm are performed. Islands nickel film presented morphological microstructure in the form of monolayers isolated from each other nanoislands spherical surface nickel concentration (0.8 ÷ 2.0) • 10^12 cm^-2 and an average particle diameter 2.5 ÷ 7 nm. The optical characteristics, namely, the complex specific electric polarizability, optical electric conductivity of nanosized nickel particles are determined in the spectral range 0.2 ÷ 1.1 μm with the help of the improved experimental-analytical method. A significant increase to one order of magnitude of the absolute values of complex specific electric polarizability of nickel particles with a decrease in their size and in comparison with absolute values of complex specific electric polarizability of model spheres with refractive index and absorption index of nickel in macroscopic volumes was revealed. It is established that in the spectral dependences of optical electric conductivity of nickel nanoparticles in the range 0.2 ÷ 1.1 μm there is a band that diminishing size is shifted to a high-frequency region. In this case, the value of optical electric conductivity of nickel nanoparticles monotonically decreases with a decrease in the size by 1-2 orders of magnitude. Comparison of the obtained values of optical electric conductivity of particles in the range of the considered interval with the values of optical electric conductivity of macroscopic samples of nickel in the studied range of the spectrum shows that in particles the value of optical electric conductivity is 2-3 orders of magnitude smaller than that of bulk metals. It is shown that in the nanoparticles of nickel absorption of “Drude” type in the near infrared region the spectrum is suppressed. The reason for this phenomenon may be the change of the mechanism of low-frequency electromagnetic response in nanosized metal particles in comparison with macroscopic metals. The research results are of interest for the development and optimization of nanostructured systems with the inclusion of nanosized nickel particles and functional devices based on them with given electromagnetic characteristics. Представлен анализ и дальнейшее развитие экспериментально-аналитического подхода для определения значений оптических параметров наноразмерных частиц в системе со статистически неоднородной структурой. Усовершенствованный экспериментально-аналитический метод определения комплексной удельной электрической поляризуемости наноразмерных частиц в системах со статистически неоднородной структурой основан на спектрофотометрических и электронно-микроскопических измерениях на двумерных структурах и применении аналитического решения спектрофотометрических уравнений Розенберга с учетом анализа распределения частиц по размерам. Проведены экспериментальные спектрофотометрические и электронно-микроскопические исследования островковых пленок никеля с весовой толщиной от 0,3 до 2,0 нм, нанесенных методом вакуумного распыления на кварцевые подложки в диапазоне спектра 0,2 ÷ 1,1 мкм. Островковые пленки никеля представляли морфологическую микроструктуру в виде монослоев изолированных друг от друга сферических наноостровков никеля с поверхностной концентрацией (0,8 ÷ 2,0) • 10^12 см^-2 и средним диаметром частиц 2,5 ÷ 7 нм. В спектральном интервале длин волн 0,2 ÷ 1,1 мкм получены экспериментальные спектральные и размерные зависимости электромагнитных параметров, а именно: комплексной удельной электрической поляризуемости и оптической проводимости. Обнаружен значительный рост до одного порядка величины абсолютных значений действительной и мнимой частей комплексной удельной электрической поляризуемости частиц никеля и при уменьшении их размера и по сравнению с абсолютными значениями действительной и мнимой частей комплексной удельной электрической поляризуемости модельных сфер с оптическими параметрами для макроскопических объемов никеля. Установлено, что в спектральных зависимостях оптической проводимости наночастиц никеля в диапазоне длин волн 0,2 ÷ 1,1 мкм наблюдается полоса, которая с уменьшением размера смещается в высокочастотную область. При этом значения оптической проводимости наночастицы никеля монотонно падают с уменьшением раз-мера на 1-2 порядка величины. Сравнение полученных значений оптической электронной проводимости частиц в пределах рассмотренного интервала со значениями оптической электронной проводимости макроскопических объемов никеля в исследуемом диапазоне спектра показывает, что в частицах значения оптической электронной проводимости на 2-3 порядка величины меньше, чем в массивных металлах. Показано, что в наночастицах никеля поглощение “друдевского” типа в ближней инфракрасной области спектра подавлено. Причиной этого может быть изменение механизма низкочастотного электромагнитного отклика в наноразмерных металлических частицах по сравнению с макроскопическими металлами. Результаты исследований представляют интерес для разработки и оптимизации наноструктурных систем и функциональных устройств на их основе с заданными электромагнитными характеристиками.

Наведено результати дослідження впливу електромагнітного випромінювання на зміну геометричної форми сферичних наночастинок срібла, отриманих методом фотостимульованого відновлення іонів срібла із сольового розчину (AgNO3). Показано, що використання світлових потоків є ефективним способом модифікації геометричних параметрів отриманих наночастинок завдяки їхній властивості поглинати випроміню- вання певної довжини хвилі. Це дає змогу зміщувати робочий діапазон довжин хвиль до довгохвильовішої області спектра. This work presents the results of research the electromagnetic radiation influence on the change in the geometric shape of spherical silver nanoparticles, obtained by method of photostimulated recovery of Ag ions from salt solution (AgNO3). Сrystalline sodium citrate (Na3C6H5O7) was used to recover Ag by anions of citrate acid. Due to adsorption on the surface of silver nanoparticles and creating electrostatic barrier that prevents aggregation of silver nanoparticles, sodium citrate was also used as a stabilizer. Using light for the controlled synthesis and shape changing of silver nanoparticles are very perspective. Light can significantly affect on the formation and growth of nanoparticles. This work show, that using of photon fluxes is an effective way to modifying the spatial shape of nanoparticles, since nanoobjects have the ability to absorb a certain wavelength. This allows shifting the working range of wavelengths to the longer-wavelength region of the spectrum. The research of the light influence on silver nanoparticles was carried out by irradiating silver colloids by LED-diodes with power 1W and wavelengths 525 nm, 465 nm and 623 nm during 6 days under similar conditions. It is shown that an additional absorption peak has appeared on the absorption spectra for all samples, irradiating by different wavelengths. This is linked to a partial change in the geometrical shape of the nanoparticles. The theoretical prediction of the size of silver nanoparticles and the plasmon resonance peak position on the spectral scale were carried out by principle of the dipole equivalence. The comparison of the calculated dependences of the absorption coefficient of synthesized silver nanoparticles from the wavelength with the experimental ones was carried out.

Експериментальні результати дисперсії показника заломлення n(λ) стекол AsXS1-X описано за допомогою оптико-рефрактометричного співвідношення Борця та визначено ОР-квазіконстанти ηs і характеристичні енергії дисперсії Es. Для досліджу­ва­них матеріалів найкраща кореляція з експериментом одержана, використовуючи адитивну ковалентну рефракцію, The experimental results of dispersion of the refractive index, n(λ) of AsXS1-X glasses is described using optical-refractometric Borets ratio and OR-quasiconstant, ηs and characteristic dispersion energy, Es were identified. For the studied materials the best correlation with the experiment is obtained using additive covalent refraction., Экспериментальные результаты дисперсии показателя преломления n(λ) стекол AsXS1-X описано при помощи оптико-рефрактометрического соотношения Борца и определено ОР-квазиконстанты ηs и характеристические энергии дисперсии Es. Для исследованных материалов наилучшая корреляция с экспериментом получена, используя аддитивную ковалентную рефракцию

Проведено сравнение электрической дуги, искры, одиночных и сдвоенных лазерных импульсов как источников испарения вещества образца и возбуждения спектров атомов элементов при прямом анализе микронеоднородностей. Разработана методика количественного анализа многокомпонентных неоднород­ных объектов методом двухимпульсной лазерной атомно-эмиссионной спектроскопии, позволяющая одновременно определять концентрацию основного компонента, легирующих элементов и примесей., A comparison of an electric arc, spark, single and double laser pulses for substance evaporation and spectra excitation during direct analysis of microheterogeneities was performed. The method of quantitative analysis of multicomponent heterogeneous objects by double pulse laser atomic emission spectroscopy was developed. The method allows to determine simultaneously the concentrations of the basic alloy component, addition elements and impurities., Проведено порівняння електричної дуги, іскри, одиночних і здвоєних лазерних імпульсів як джерел випаровування речовини зразка і збудження спектрів атомів елементів при прямому аналізі мікронеоднорідностей. Розроблено методику кількісного аналізу багатокомпонентних неоднорідних об'єктів методом двухімпульсної лазерної атомно-емісійної спектроскопії, що дозволяє одночасно визначати концентрацію основного компонента, легуючих елементів і домішок.

Знайдено точний розв’язок одновимірної моделі ґраткового газу, який взаємодіє з електронами. Всі електрони знаходяться на одному рівні. Враховується “хаббардівське” відштовхування між електронами. Така модель якісно описує найголовніші риси інтеркаляції в шаруватих кристалах. Обчислено вільну енергію, концентрації, кореляційні функції. The exact solution of linear (one-dimensional) model of lattice gas, which interact with electrons are founded. All electrons are on same level. A Hubbard repulsion between electrons are taken into account. Such model describe the most important features of intercalation process in layered crystals, qualitatively. A free energy, concent art ion, correlation functions axe calculated.