Плазмонная оптометрия

• Автор: Никитин, Алексей Константинович
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 270 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Анализ условий существования, характеристик и особенностей фотонного возбуждения поверхностных плазмонов

§1.1. ПЭВ на гладкой границе раздела двух сред и их основные

характеристики

§ 1.2. ПЭВ в многослойных структурах

а) трёслойные структуры

б) многослойные структуры

§1.3. Анализ и приближённые решения дисперсионного уравнения

ПЭВ для Д-М-Д структуры

§ 1.4. Фотонное возбуждение ПП и влияние его эффективности на
характеристики отражённого излучения
а) методы фотонного возбуждения ПП
б) влияние эффективности возбуждения ПП методом НПВО
на характеристики отражённого излучения
§1.5. Оценка влияния внешних воздействий на характеристики зондирующего излучения, возбуждающего ПП
Основные результаты, полученные в Главе
Глава 2. Эллипсометрия и поляриметрия в условиях возбуждения поверхностных плазмонов
§2.1. Возбуждение и детектирование ПП в эллипсометрических измерениях
§2.2. Чувствительность и точность метода эллипсометрии в условиях
возбуждения излучением ПП
а) чувствительность метода эллипсометрии в условиях ППР
б) точность метода эллипсометрии в условиях ППР
§2.3. Эллипсометрия в линейно поляризованном свете

§2.4. Исследование переходных слоёв методом эллипсометрии с
возбуждением ПП
§2.5. Поляриметрия проводящей поверхности
а) обоснование поляриметрического метода детектирования фотонного возбуждения ПП
б) численное моделирование
в) экспериментальные исследования
Основные результаты, полученные в Главе
Глава 3. Оптическая микроскопия с плазмонной подсветкой поверхности
образца
§3.1. Амплитудная 1Я 1-микроскопия прозрачных образцов
§3.2. Плазмонная микроскопия с большой глубиной резкости
§3.3. Амплитудная ПП-микроскопия непрозрачных образцов
§3.4. Фазовая 1И 1-микроскопия
§3.5. Годографическая микроскопия проводящей поверхности в
условиях плазмонного резонанса
§3.6. Эллипсометрическая микроскопия проводящей поверхности
§3.7. Поляризационная микроскопия проводящей поверхности
§3.8. Ближнепольная ПП-микроскопия
Основные результаты, полученные в Главе
Глава 4. Спектроскопия проводящей поверхности посредстовом
ПЭВиПП
§4.1. Принципы и развитие ПП и ПЭВ-спектроскопии
а) плазмонная спектроскопия
б) ПЭВ-спектроскопия
§4.2. Быстродействующие ПП-спектрометры
а) широкополосные ПП-спектрометры рефлекторного типа
б) интерференционный спектрометр длиннопробежных ПЭВ
§4.3. Исследование адсорбции газов методом амплитудной рефлекто-
метрической ПП-спектроскопии

§4.4. ПЭВ-спектрометр пятимикронной области спектра
а) блок-схема спектрометра и принцип его работы
б) апробация спектрометра
§4.5. Поляризационная спектроскопия проводящей поверхности
а) численное моделирование
б) оценка возможности применения поляризационной методики в ИК диапазоне
в) быстродействующий поляризационный ПП-спектрометр
г) экспериментальные исследования
Основные результаты, полученные в Главе
Глава 5. Плазмонная рефрактометрия и сенсорные устройства
§5.1. Классификация, хронология разработок и области применения
ПП-датчиков
а) об основных характеристиках 1111-датчиков
б) возможности ПП-датчиков различного исполнения
в) области применения ПП-датчиков
§5.2. Плазмонная рефрактометрия
а) проводящих образцов
б) окружающей среды
§5.3. ПП-датчики оптического излучения
§5.4. Измерение оптической активности вещества
§5.5. Плазмонные контрольно-измерительные устройства
а) акселекрометр и уклономер
б) определение профиля мениска жидкости
в) определение концентрации ионов в жидкостях
Основные результаты, полученные в Главе
Заключение
Список использованной литературы

коэффициенты затухания а по сравнению с радиационными модами.
В случае симметричной Д-М-Д структуры (когда е2 = е3 = есреды и к2х = кЪх = к.), уравнение (17) принимает вид:

-т,-<о= - к‘^реды,. (18)
^1г среды)
Уравнение (18) можно представить в виде системы двух более простых уравнений:
—5— + ^-сЛ(^-^) = 0, (19а)
^ среды ^г ^

———Ь — • 1Д(-^£—) = 0. (196)
£среды кг
Решение уравнения (19а) соответствует нерадиационной короткопробеж-ной моде (КП ПЭВ), решение уравнения (196) - длиннопробежной моде (ДП ПЭВ). Распределение же компонент электрического поля обеих мод в металлической плёнке (см. рис.4) имеет вид [39]:
- для ДП ПЭВ: Ех~$Щ1х-ъ), Ех ~ сЩ1х ■ г);
-дляКППЭВ: Ех~сЦк1х-г), Ех~&Ъ(к1х-7).
Так как джоулевы потери пропорциональны тангенциальной составляющей поля Ех и для КП ПЭВ ЕХФ 0 по всей толщине металлической плёнки, то ^кппэв > адппэв >что и определило названия этих мод.
При данной со, оба уравнения (19) имеют решения для любых значений д. В качестве примера, на рис.5 приведены расчётные зависимости действительной и мнимой частей эффективных показателей преломления уДИ =
кх" 1ко=г'т + ]-г"дп 11 Гт~к*П 1к*=Гкп+)-Ут от толщины с/серебря-