Взаимодействие полупроводников и систем, содержащих наночастицы, с электромагнитным полем

• Автор: Евлюхин, Андрей Борисович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Владимир
• Количество страниц: 340 с. : ил.

Глава 1. Литературный обзор

§ 1.1. Введение

§ 1.2. Рекомбинация и ударная ионизация в полупроводниках

§ 1.3. Микроскопия в ближнем оптическом поле

§ 1.4. Моделирование электромагнитных полей в ближней

оптической зоне

§ 1.5. Поверхностные плазмон-поляритоны

§ 1.6. Тензор Грина системы металл-диэлектрик

Глава 2. Межзонные переходы и электрический пробой в

полупроводниках с несобственными носителями зарядов

§ 2.1. Введение

§ 2.2. Межзонные оже-переходы в вырожденных узкощелевых
полупроводниках р-типа
§ 2.3. Энергетическая релаксация электронов при рассеянии
на вырожденном газе дырок
§ 2.4. Электронная ударная ионизация в узкощелевых
полупроводниках с вырожденным распределением дырок
§ 2.5. Межзонный и примесный пробой в электрическом поле
в полупроводниках с примесной зоной
§ 2.6. Заключение
Глава 3. Ближнее оптическое поле в системах с полупроводниковыми и диэлектрическими нанообъектами
§ 3.1. Введение

§ 3.2. Моделировние электрических полей в оптической микроскопии
ближнего ПОЛЯ
§ 3.3. Ближнее оптическое поле в системе с полупроводниковыми
нанообъектами
§ 3.4. Моделирование изображений в микроскопии ближнего поля
двух конфигураций
§ 3.5. Заключение
Глава 4. Структры наночастиц в ближнем оптическом поле
§ 4.1. Введение
§ 4.2. Описание модели и основные уравнения
§ 4.3. Дипольный электростатический тензор Грина однослойной
структуры
§ 4.4. Модель зондового излучения в микроскопии ближнего ПОЛЯ
однослойной наноструктуры
§ 4.5. Распределение ближнего оптического поля в системе
с двумя ианочастицами
§ 4.6. Диагностика в ближнем поле структуры из металлических
наночастиц в диэлектрическом слое
§ 4.7. Падение плоской монохроматической
электромагнитной волны на диэлектрический слой
§ 4.8. Заключение
Глава 5. Рассеяние поверхностных плазмон-поляритонов
наночастицей
§ 5.1. Введение
§ 5.2. Общее рассмотрение рассеяния поверхностных
плазмон-поляритонов наноструктурами
§ 5.3. Рассеяние поверхностных плазмон-поляритонов
наноструктурами в дипольном приближении

§ 5.4. Рассеяние поверхностных плазмон-поляритонов малой
сферической частицей
§ 5.5. Рассеяние поверхностных плазмон-поляритонов
наночастицей с учетом магнитно-дипольного вклада
§ 5.6. Заключение
Глава 6. Взаимодействие поверхностных плазмонполяритонов с цепочками наночастиц
§ 6.1. Введение
§ 6.2. Рассеяние поверхностных плазмон-поляритонов малой
эллипсоидальной частицей
§ 6.3. Деление пучка поверхностных плазмон поляритонов
цепочкой наночастиц
§ 6.4. Распространение поверхностных плазмон-поляритонов
вдоль цепочки наночастиц
§ 6.5. Фокусировка и направление поверхностных плазмонполяритонов изогнутыми цепочками наночастиц
§ 6.6. Заключение
Основные результаты и выводы
Список основных публикаций автора
по результатам диссертации
Список литературы

волнового вектора = (Ду, 0, 0) и Ег, перпендикулярную поверхности. Магнитный вектор Н перпендикулярен направлению распространения волны и лежит в плоскости поверхности.
При получении дисперсионного соотношения (1.56) и условия существования ППП (1.57) предполагалось, что потери энергии ППП при их распространении вдоль поверхности пренебрежимо малы. Если в среде 2 возможно поглощение ППП, т. е. £2 = Пе(£2) + Лт^г), то условие существования ППП можно записать в виде Пе(£2) < —еДо;). При этом следует иметь в виду, что величина 1т(е2) должна быть достаточно малой, чтобы плазмон-поляритонная волна могла распространяться. С учетом омических потерь в среде с £2 = Ке(£2) + 'Лт)^), длина пробега ППП Ь$ определяется выражением [126]
~ = 21 т(Ы « ко . ■ С1'60)
Ь3 У ’ °|Ке(е2)|1/2(|Ке(е2)|-£1)3/2
Последнее выражение записано в предположении |Ке(е2)[ >> 1т (е2)-В эксперименте ППП возникают на границе полупроводника или металла с воздухом (£1 = 1) или другим диэлектриком. Для благородных металлов (золото, серебро) и легированных полупроводников с высокой концентрацией свободных носителей условие возникновения ППП (1.57) (область аномальной диэлектрической проницаемости ЛеД) < 0) выполняется для инфракрасного и видимого диапазона частот.
По смыслу решения волнового уравнения ППП являются собственной модой плоской границы раздела, для их возбуждения световой волной нужны специальные условия по синхронизации фаз, поскольку волновое число ППП Ду больше волнового числа света ко на той же частоте (см. дисперсионное соотношение (1.56)). Из этого следует, что плоская волна не может возбудить ПГ1П на гладкой поверхности.
Приведем некоторые численные оценки, позволяющие более предметно говорить о характеристиках ППП [124]. Для получения оценок воспользуемся свойствами электронного газа. Его оптические свойства определяются соотношением частоты его собственных колебаний, или плаз-