Моделирование спектральных характеристик композитов прозрачная матрица-наночастицы со структурой ядро-оболочка
Автор: Каленский Александр Васильевич, Звеков Александр Андреевич, Галкина Елена Владимировна, Нурмухаметов Денис Рамильевич
Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics
Рубрика: Дифракционная оптика, оптические технологии
Статья в выпуске: 2 т.42, 2018 года.
Бесплатный доступ
В рамках теории Адена - Керкера для концентрических структур ядро-оболочка проведено моделирование оптических свойств композитов прозрачная матрица-наночастицы металлов, покрытых оксидной оболочкой. На примере композитов пентаэритрит тетранитрат - наночастицы Al (Al2O3) показано, что показатели поглощения и рассеяния, коэффициенты коллимированного пропускания, полного отражения и пропускания определяются толщиной образца, радиусом наночастиц, их массовой долей и массовой долей оксида в наночастицах. Предложен способ определения данных параметров при сравнении рассчитанных спектральных зависимостей коэффициентов пропускания и отражения с экспериментальными данными. Наименьшая величина ошибки возникает при определении радиуса наночастицы (порядка 2 - 3 %), а массовая доля наночастиц и массовая доля оксида являются более слабыми параметрами (с точностью определения до 25 %).
Перенос излучения, теория адена - керкера, наночастицы ядро - оболочка, спектры, обработка эксперимента, оптические характеристики
Короткий адрес: https://sciup.org/140228724
IDR: 140228724 | DOI: 10.18287/2412-6179-2018-42-2-254-262
Список литературы Моделирование спектральных характеристик композитов прозрачная матрица-наночастицы со структурой ядро-оболочка
- Братченко, И.А. Гиперспектральная визуализация патологий кожи в видимой области/И.А. Братченко, М.В. Алонова, О.О. Мякинин, А.А. Морятов, С.В. Козлов, В.П. Захаров//Компьютерная оптика. -2016. -Т. 40, № 2. -С. 240-248. - DOI: 10.18287/2412-6179-2016-40-2-240-248
- Лысенко, С.А. Метод расчёта коэффициента диффузного отражения света от глазного дна/С.А. Лысенко, М.М. Кугейко//Журнал прикладной спектроскопии. -2016. -Т. 83, № 3. -С. 419-429.
- Петрук, И.Г. Спектрофотометрический метод дифференциации меланомы кожи человека. II. Диагностические характеристики/И.Г. Петрук, A.П. Иванов, С.M. Кватернюк, В.В. Барун//Журнал прикладной спектроскопии. -2016. -Т. 83, № 2. -С. 284-292.
- Toon, G.C. HITRAN spectroscopy evaluation using solar occultation FTIR spectra/G.C. Toon, J.-F. Blavier, K. Sung, L.S. Rothman, I.E. Gordon//Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer. -2016. -Vol. 182. -P. 324-336. - DOI: 10.1016/j.jqsrt.2016.05.021
- Wang, C. Application of principal component analysis to classify textile fibers based on UV-Vis diffuse reflectance spectroscopy/C. Wang, Q. Chen, M. Hussain, S. Wu, J. Chen, Z. Tang//Журнал прикладной спектроскопии. -2017. -Т. 84, № 3. -С. 368-372.
- Адуев, Б.П. Определение оптических свойств светорассеивающих систем с помощью фотометрического шара/Б.П. Адуев, Д.Р. Нурмухаметов, А.А. Звеков, А.П. Никитин, Н.В. Нелюбина, Г.М. Белокуров, А.В. Каленский//Приборы и техника эксперимента. -2015. -№ 6. -С. 60-66. - DOI: 10.7868/S0032816215050018
- Guévelou, S. A simple expression for the normal spectral emittance of open-cell foams composed of optically thick and smooth struts/S. Guévelou, B. Rousseau, G. Domingues, J. Vicente//Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer. -2017. -Vol. 189. -P. 329-338. - DOI: 10.1016/j.jqsrt.2016.12.011
- Нелюбина, Н.В. Особенности обработки спектров окрашенных суспензий в кюветах с толстыми стенками/Н.В. Нелюбина, М.П. Пидгирный, О.Н. Булгакова, А.А. Звеков, А.В. Каленский//Компьютерная оптика. -2016. -Т. 40, № 4. -С. 508-515. - DOI: 10.18287/2412-6179-2016-40-4-508-515
- Herbin, H. New approach for the determination of aerosol refractive indices -Part I: Theoretical bases and numerical methodology/H. Herbin, O. Pujol, P. Hubert, D. Petitprez//Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer. -2017. -Vol. 200. -P. 311-319. - DOI: 10.1016/j.jqsrt.2017.03.005
- Hubert, P. New approach for the determination of aerosol refractive indices -Part II: Experimental set-up and application to amorphous silica particles/P. Hubert, H. Herbin, N. Visez, O. Pujol, D. Petitprez//Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer. -2017. -Vol. 200. -P. 320-327. - DOI: 10.1016/j.jqsrt.2017.03.037
- Адуев, Б.П. Исследование оптических свойств наночастиц алюминия в тетранитропентаэритрите с использованием фотометрического шара/Б.П. Адуев, Д.Р. Нурмухаметов, Г.М. Белокуров, А.А. Звеков, А.В. Каленский, А.П. Никитин, И.Ю. Лисков//Журнал технической физики. -2014. -Т. 84, № 9. -С. 126-131.
- Mostovshchikov, A.V. Structural and energy state of electro-explosive aluminum nanopowder/A.V. Mostovshchikov, A.P. Ilyin, M.A. Zakharova//Key Engineering Materials. -2016. -Vol. 712. -P. 215-219. - DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.712.215
- Ильин, А.П. Проблемы совершенствования электровзрывной технологии получения нанодисперсных порошков/А.П. Ильин, О.Б. Назаренко//Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. -2008. -Т. 51, № 7. -С. 61-64.
- Knight, M.W. Aluminum for plasmonics/M.W. Knight, N.S. King, L. Liu, H.O. Everitt, P. Nordlander, N.J. Halas//ACS Nano. -2014. -Vol. 8, Issue 1. -P. 834-840. - DOI: 10.1021/nn405495q
- Parashar, P.K. Plasmonic silicon solar cell comprised of aluminum nanoparticles: Effect of nanoparticles' self-limiting native oxide shell on optical and electrical properties/P.K. Parashar, R.P. Sharma, V.K. Komarala//Journal of Applied Physics. -2016. -Vol. 120. -143104. - DOI: 10.1063/1.4964869
- Temple, T.L. Optical properties of gold and aluminium nanoparticles for silicon solar cell applications/T.L. Temple, D.M. Bagnall//Journal of Applied Physics. -2011. -Vol. 109. -084343. - DOI: 10.1063/1.3574657
- Адуев, Б.П. Влияние массовой доли металлического алюминия в наночастицах на порог взрывного разложения и эффективность поглощения света в компаунде на основе тэна/Б.П. Адуев, Д.Р. Нурмухаметов, А.А. Звеков, Н.В. Нелюбина//Физика горения и взрыва. -2014. -Т. 50, № 5. -C. 87-91.
- Адуев, Б.П. Исследование вкладов рассеяния и поглощения света включениями наночастиц алюминия в тэне/Б.П. Адуев, Д.Р. Нурмухаметов, Г.М. Белокуров, Р.И. Фурега//Физика горения и взрыва. -2015. -Т. 51, № 3. -С. 70-75. - DOI: 10.15372/FGV20150310
- Наноплазмоника/В.В. Климов. -М: Физматлит, 2009. -480 с. -ISBN: 978-5-9221-1030-3.
- Rasskazov, I.L. Surface plasmon polaritons in curved chains of metal nanoparticles/I.L. Rasskazov, S.V. Karpov, V.A. Markel//Physical Review B. -2014. -Vol. 90, Issue 7. -075405. - DOI: 10.1103/PhysRevB.90.075405
- Aden, A.L. Scattering of electromagnetic waves from two concentric spheres/A.L. Aden, M. Kerker//Journal of Applied Physics. -1951. -Vol. 22, Issue 10. -P. 1242-1246. - DOI: 10.1063/1.1699834
- Рассеяние света в мутной среде/К.С. Шифрин. -М., Л.: Гос. изд-во технико-теоретической лит., 1951. -288 c.
- Кригер, В.Г. Влияние эффективности поглощения лазерного излучения на температуру разогрева включения в прозрачных средах/В.Г. Кригер, А.В. Каленский, А.А. Звеков, И.Ю. Зыков, Б.П. Адуев//Физика горения и взрыва. -2012. -Т. 48, № 6. -С. 54-58.
- Звеков, А.А. Моделирование распределения интенсивности в прозрачной среде с френелевскими границами, содержащей наночастицы алюминия/А.А. Звеков, А.В. Каленский, А.П. Никитин, Б.П. Адуев//Компьютерная оптика. -2014. -Т. 38, № 4. -С. 749-756.
- Звеков, А.А. Расчёт оптических свойств композитов пентаэритрит тетранитрат -наночастицы кобальта/А.А. Звеков, А.В. Каленский, Б.П. Адуев, М.В. Ананьева//Журнал прикладной спектроскопии. -2015. -Т. 82, № 2. -С. 219-226.
- Каленский, А.В. Оптические свойства композитов на основе прозрачной матрицы и наночастиц меди/А.В. Каленский, А.А. Звеков, А.П. Никитин, Н.В. Газенаур//Известия высших учебных заведений. Физика. -2016. -Т. 59, № 2. -С. 87-94.
Статья научная
