Kirish asosiy qism Nanoelektronika

Adsorbsiya spektroskopiya. Ushbu metodning asosida elektromagnit nurlanishning har hil uchastkadagi spektrlarining yutilishi yotadi, bular: atomi, ioni yoki analiz ostidagi buyumning molekulasi bo’lishi mumkin. Yorug’lik kvantini yutgan atom, ion yoki malekulaning energetic xolati oshadi.Odatda bunda tinch turgan holtdan energetik xolati yuqoriroq bo’lgan xolatga o’tkaziladi. Bunday elektromagnit o’zgarishlar spektrda o’z yutish polasasiga ega bo’lgan zarralarni spektrda paydo bo’lishiga olib keladi. Nurlanishni yutish jarayonida, qatlamlarida o’tish jarayonida buyumning nurlanish intensivligi kamayib boradi.
Yutilish absorbsiyasi har hil to’lqin uzunlikdagi yorug’lik intensivligini o’zgarishini o’lchovchi asbob spektrofotometr yordamida o’lchanadi. Yorug’lik intensivlidi va absorbsiya orasidagi bog’liqlik quydagi tenglama keltirilgan
(7.1)
A-yorug’lik absorbsiyasi
I₀-lirish yorug’ligining intensivligi
I-chiqish ishi.aralashgan aralashma absorbsiyasi Buger-lamberta-Bera qoidasiga bo’ysunadi.
(7.2)
l-optik qatlamaning qalinligi
C-eritmaning aralashmadagi konsentratsiyasi.
ε(λ)-to’lqin uzunligiga bog’liq bo’lgan yutish koyfitsenti.

Yorug’lik absorbsiyasining shematik ko’rinishi.

Absorbsiyaviy qo’shilish spektri. A-(λ) kordinatali grafikda ko’rish mumkin.Malekulalar turli to’lqin uzunliklari (λ) bilan turlicha tasirlashadi yani tplqin uzunlikdagi nurlarni ko’proq bazilarini kamroq yutadi, shuning uchun spektrlarda maksimumlar paydo bo’ladi.Bo’yalgan bog’lanish ko’rinadigan joylarda (400-700 nm), bir yoki bir nechta maksimumlar bo’lishi mumkin (λ max).aralashmaning rangsiz ultrabinafsha (200-400 nm)spektr joylarida ultrabinafsha nurlari yutiladi.
Oltin nanozarralar aralashmasining optik xususiyati. Elektromagnit nurlanishning metal nanozarralari bilan tasirlashuvida qo’zg’aluchan ionlar musbat zaryadlangan metal ionlar panjarasiga nisbatan o’tkazuvchanlik hususiyati siljiydi. Bu siljish kollektiv xarakterga egadir, bunda elektronlar harakati faza bilan to’g’ri keladi. Agar zarra kattaligi tushyotgan nurning to’lqin uzunligidan ancha kichik bo’lsa bunda elektronlarning siljishi dipol shakillantirishga olib keladi.Natijada elektronlarni muvozanat holatiga olib kelishga harakat qiluchi kuch paydo bo’ladi.Qaytaruvchi kuch kattaligi siljish kuch kattaligiga proporsiyanal shu jumladan oddiy osilyator uchun, shuning uchun zarradagi elektronlar kollektiv tebranishlarining hususiy chastotasi mavjudligi haqida gapirish mumkin. Agar tushyotgan nur tebranishlarining chastotasi metal zarra yuzasiga yaqin joydagi erkin elektronlar tebranish chastotasiga ustma ust tushib qolsa, “elektron plazma tebranish ampletudasining keskin oshib ketishiga olib keladi, buning kvantli analogy plazmadir. Bu hodisa tashqi plazmali rezonans (TPR) degan nom plaid.

Sfera va sterjen shaklidagi nanozarra uchun tashqi plazmali rezonans shemasi.

Nur yutilish spektrida maksimum nuqtasi paydo bo’ladi 10-100 nm o’lchamdagi metal zarraning infraqizil diyapazoniga yaqin joyda va spektrning ko’rinuchi joylarida TPR namayon bo’ladi. Uning joylashuvi va intensivligishakli. O’lchami va lakal dielektrik muhitiga bog’liqdir. Sfra shaklidagi diyametri 10-25 nm bo’lgan oltin nanozarralari 520 nm yaqinida o’zining maksimum yutilish nuqtasiga keladi.

79-rasm. Sferik oltin nanozarraning yutish spektri [14]

O’lchamlariga ko’ra (uzunligini kenngligiga) oltin nanosterjining nur yutish spektri.

Sferik izotrop nanozarra spektrida TPR anizatrop zarra shaklidan farqli ravishda zarrao’lchamlariga uncha bog’liq emas masalan: oltin nanosterjenlari (gold nanorod) anizatrob simmetriyasiga egadir, shuning uchun yutish spetirida ikkita maksimumlar (ko’ndalang va plazmalar) (80-rasm).