Эффекты плазмон-экситонного взаимодействия при поглощении и рассеянии света двухслойными наночастицами металл/J-агрегат

Исследованы эффекты плазмон-экситонного взаимодействия при поглощении и рассеянии света гибридными наночастицами, состоящими из металлического ядра и J-агрегатной оболочки органического красителя. Расчеты спектральных характеристик частиц проведены для двух концентрических сфер в рамках обобщенной теории Ми в широких диапазонах длин волн и геометрических параметров системы для различных материалов ядра (Ag, Au, Cu, Al) и оболочки цианинового красителя (TC, OC и PIC). Определены собственные частоты гибридных мод системы и интенсивности пиков фотопоглощения. Изучены их зависимости от силы осциллятора перехода в J-полосе красителя, радиуса ядра и толщины оболочки. Продемонстрирован качественно различный характер влияния эффектов взаимодействия френкелевского экситона с дипольными и мультипольными плазмонами на оптические свойства исследуемых композитных наночастиц. Показано, что при варьировании размеров и оптических констант материалов частицы изменяется общее число спектральных пиков и происходит существенное перераспределение их интенсивностей в максимумах. Найдены области доминирования процессов поглощения и рассеяния света в спектрах экстинкции.