Одноатомная оптическая ближнепольная микроскопия на основе оптических линейных стационарных размерных резонансов

• Автор: Моисеев, Константин Юрьевич
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 103 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Современные методы исследования малых объектов, линейные размеры
которых значительно меньше длины волны оптического видимого излучения
Глава 2. Линейные стационарные оптические размерные резонансы в двухатомных наноструктурных объектах
2.1. Введение
2.2. Оптическое поле внутри двухатомного малого объекта. Уравнения движения связанных классических осцилляторов
2.3. Эффективные поляризуемости атомов в объекте
2.4. Оптическое поле вне малого объекта на частотах размерных резонансов
2.5. Уравнения движения квантовых связанных диполей
2.6. Квантовые эффективные поляризуемости атомов в двухатомном объекте
2.7. Линейные стационарные оптические размерные резонансы в двухатомном наноструктурном объекте, составленном из двух разных атомов
2.8. Выводы
Глава 3. Линейные стационарные оптические размерные резонансы в димерах на поверхности изотропных сред при анизотропном отражении света
3.1. Введение
3.2. Два взаимодействующих дипольных осциллятора на поверхности полубесконечного изотропного диэлектрика в поле непрерывного оптического
излучения
3.2.1. Погашение внешней волны на плоской поверхности с учетом двухатомного объекта на поверхности
3.3. Эффективные поляризуемости атомов двухатомного наноструктурного объекта с учетом поляризующего влияния подстилающей среды при нормальном падении света
3.4. Отражение плоской волны на резкой границе раздела двух сред с учет ом инородных атомов на границе
3.5. Спектроскопия анизотропного отражения чистых (100) поверхностей СаЛэ,
реконструированных мышьяком
3.6. Выводы
Глава 4. Одноатомный оптический ближнепольный микроскоп на основе оптических размерных резонансов (ЫГОМБЯ)
4.1. Введение
4.2. Оптическая схема одноатомного оптического ближнепольного микроскопа на основе оптических размерных резонансов
4.3. Основные уравнения оптической ближнепольной микроскопии
4.4. Эффективные поляризуемости атома-зонда и атома образца в оптическом ближнеполыюм микроскопе с учетом поляризующего влияния полубесконечной диэлектрической среды
4.5. Предельная пространственная разрешающая способность и чувствительность одноатомного оптического ближнепольного микроскопа
4.6. Выводы
Заключение
Список литературы
Введение
В настоящее время значительно повысилась точность прецизионных измерений физических параметров традиционных объектов исследования таких, как кластеры, поверхность твердых тел, тонких и сверхтонких пленок на поверхности твердых тел и жидкостей. Разрешающая способность современных ближнепольных оптических микроскопов достигает нескольких десятков нанометров, и ведутся активные теоретические и экспериментальные исследования по повышению разрешающей способности оптических приборов до субнанометровых размеров. Наряду с традиционными объектами исследования в настоящее время значительный научный и прикладной интерес вызывают такие новые объекты, как квантово-размерные системы [1,2] (квантовые точки [3] и квантовые нити [4]), диэлектрические микрошары, коллоидные частицы на поверхности твердых тел, димеры на поверхности твердых тел и в газах, сверхтонкие пленки [5, 6], а также биологические объекты, составленные из небольшого числа атомов и молекул [7, 8]. Можно отметить также, задачи связанные с исследованиями в области квантовых вычислений [9] и сопутствующих им проблем квантовой криптографии [10]. Все - эго требует пересмотра существующих теоретических и экспериментальных методов исследования. Так, макроскопические уравнения Максвелла не могут быть использованы для правильного описания перечисленных объектов. Как показано в [11], введение нелокальных микроскопических уравнений электродинамики позволяет решать принципиально новые задачи, в которых учитываются внутренние свойства наноструктурных и субнаноструктурных объектов.
Развитый в работах [12-18] математических аппарат нелокальных микроскопических уравнений позволяет построить теоретические модели рассматриваемых систем. В настоящей диссертации на основании

Кс/7>’ (ІМП-1?, см-

ІІС«-1'„0)-1(Г17,см-:!

к0. СМ *
93899 8 93900 93 900 2-93900 4 93900 6 /
Рис.2.2.в. Эффективная поляризуемость (у-составляюшая) атома 1 наноструктурного объекта. Размерные резонансы соответствуют тем же, что и
для атома 2, волновыми числами к01' и к02'. При этом оба размерных резонанса обладают положительной дисперсией. Расстояние Я=1 нм.