Реєстраційний номер
0212U004039,
0109U000220
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Оптичні, поверхневі і тунельні ефекти в металевих наноструктурах
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Погосов Валентин Вальтерович,
Дата реєстрації
17-01-2012
Організація виконавець
Запорізький національний технічний університет
Опис етапу
Об'єкт дослідження - низькорозмірні металеві системи і поверхня напівнескінченного металу, вкритого шаром діелектрику. Мета роботи - дослідження енергетичних, кінетичних і оптичних характеристик обмежених металевих систем. Розраховано частотні і розмірні залежності коефіцієнту поглинання композитів з наночастинками Al та Cu. Розв'язано рівняння Максвела для металевої плівки нанометрової товщини в оптичному діапазоні частот. Розраховано коефіцієнти відбивання і поглинання неоднорідних за товщиною нанометрових плівок. У рамках двотемпературної моделі досліджено нагрів електронної підсистеми металевого кластера. З використанням розмірної залежності температури Дебая оцінено залежність ефективної електронної температури від зовнішньої напруги. Запропоновано просту схему електронного нагріву, яка дозволяє розрахувати розмірну залежність температури електронної підсистеми гранул. Розроблено метод обчислення уширення енергетичних рівнів у гранулах-дисках триелектродної тунельної структури в рамках формалізму S-матриці розсіяння. Розраховано залежність уширення рівнів від геометричних параметрів структури. Модифіковано теорію одноелектронного транспорту. Модель електронного транзистора враховує уширення енергетичних рівнів гранул і нагрів електронів. У рамках самоузгодженого методу Кона-Шема і моделі стабільного желе розроблено алгоритми для розрахунку і розраховано профілі електронної густини і ефективного потенціалу, роботу виходу електронів і поверхневу енергію металевих пластин і сферичних кластерів. Розраховано розмірні залежності енергетичного спектру і енергії Фермі 2D плівок і 0D кульок. Показано, що наявність діелектричного покриття з одного із боків пластини спричинює витягування хвоста потенціалу у цей бік, при цьому глибина ефективного потенціалу зменшується із збільшенням середнього значення діелектричних проникностей зліва і справа від металу. Встановлено, що розмірні залежності роботи виходу електронів і поверхневої енергії мають осциляційний характер; наявність діелектричного покриття на поверхнях зменшує значення роботи виходу електронів.
Опис продукції
Cтворено модель відбивання, поглинання і проходження ІЧ випромінювання в субатомних металевих структурах за умов варіації їх товщини. Розраховано коефіцієнт поглинання композитів з різним вмістом металевих наночастинок і оптичні характеристики металевих наноплівок з варіаціями товщини. Модифіковано фізичну і математичну модель одноелектронного транспорту в металевих наносистемах врахуванням ефектів нагріву електронної підсистеми і уширення енергетичних рівнів. Розроблено методику розрахунку кінетичної (ефективної) температури перегрітої електронної підсистеми кластера при протіканні через нього струму в рамках двотемпературної моделі. У системі прямокутних потенціальних бар'єрів розроблено метод розрахунку квазістаціонарних станів та уширення рівнів у рамках формалізму S - матриці розсіяння. В рамках самоузгодженого методу Кона-Шема розроблено алгоритми і обчислено енергетичні характеристики металевих 2D пластин і 0D кульок, поверхня яких вкрита діелектриком.
Автори роботи
Бабіч А.В.
Булатецька Т.В.
Вакула П.В.
Коротун А.В.
Курбацький В.П.
Погосов В.В.
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
