Plasmonic nanoparticle monomers and dimers: From nano-antennas to chiral metamaterials

We review the basic physics behind light interaction with plasmonic nanoparticles. The theoretical foundations of light scattering on one metallic particle (a plasmonic monomer) and two interacting particles (a plasmonic dimer) are systematically investigated. Expressions for effective particle susceptibility (polarizability) are derived, and applications of these results to plasmonic nanoantennas are outlined. In the long-wavelength limit, the effective macroscopic parameters of an array of plasmonic dimers are calculated. These parameters are attributable to an effective medium corresponding to a dilute arrangement of nanoparticles, i.e., a metamaterial where plasmonic monomers or dimers have the function of "meta-atoms". It is shown that planar dimers consisting of rod-like particles generally possess elliptical dichroism and function as atoms for planar chiral metamaterials. The fabricational simplicity of the proposed rod-dimer geometry can be used in the design of more cost-effective chiral metamaterials in the optical domain.Comment: submitted to Appl. Phys.

Influence of UV-radiation on structure and properties of diamond-like a-C:N films

Study results on effect of a low power (up to 1 W/cm²) UV and visible radiation on the structure and properties of diamond-like carbon nitride (α-C:N) films during their growth have been presented. The UV irradiation of the growing film surface has been found to be effective for the graphite phase etching and to result in an improved structure ordering of the film and enhanced quality thereof.Представлены результаты исследования воздействия УФ- и видимого излучения невысокой мощности (до 1 Вт/см² на структуру и свойства алмазоподобных пленок нитрида углерода α-C:N в процессе их роста. Обнаружено, что УФ-облучение ростовой поверхности пленок эффективно для травления графитной фазы, ведет к росту структурной упорядоченности пленок и улучшает их качество.Представлено результати досліджєння впливу УФ- i видимого випромінювання невисокої потужності (до 1 Вт/см²) на структуру і властивості алмазоподібних плівок нітриду вуглецю α-C:N у процесі їхнього росту. Виявлено, що УФ-опромінення ростової поверхні плівок ефективно для травлення графітної фази, веде до росту структурної упорядкованості плівок і поліпшує їхню якість

Influence of intensive etching processes on structure and properties of carbon nitride films

The influence of electromagnetic radiation and oxygen impurity in the growth atmosphere on the growth processes of nanostructured carbon nitride CNx films has been studied. The oxygen impurity in the gas mixture and an UV irradiation has been found to decrease the thickness and refraction index of carbon nitride films, while increasing the optical band gap width. The intensive etching processes result in the formation of closepacked columnar film nanostructures of carbon nitride.Подано результати досліджень впливу електромагнітного випромінювання і домішок кисню у ростовій атмосфері на процеси росту наноструктурних плівок нітриду вуглецю CNx. Виявлено, що домішка кисню у газовій суміші і ультрафіолетове опромінювання зменшують товщину і коефіцієнт заломлення плівок нітриду вуглецю, збільшують ширину забороненої зони. Показано, що інтенсивні процеси травлення приводять до утворення щільноупакованих колонарних плівкових наноструктур нітриду вуглецю.Представлены результаты исследований влияния электромагнитного излучения и примесей кислорода в ростовой атмосфере на процессы роста наноструктурных пленок нитрида углерода CNx. Обнаружено, что примесь кислорода в газовой смеси и УФ облучение уменьшают толщину и коэффициент преломления пленок нитрида углерода и увеличивают ширину запрещенной зоны. Интенсивные травящие процессы приводят к образованию плотноупакованных колонарных пленочных наноструктур нитрида углерода