Генерация второй и третьей гармоник в металлических наночастицах

• Автор: Ким, Евгения Михайловна
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 174 с. : ил.

Глава I
Глава 1. Некоторые аспекты феноменологического описания процессов генерации второй и третьей оптических гармоник (обзор литературы)

1. Феноменологическое описание генерации второй и третьей гармоник

в средах с квадратичной и кубичной нелинейностью

1.1. Феноменологическое описание генерации второй и третьей гармоник в центросимметричных металлах

1.2. Азимутальная анизотропия второй гармоники

1.3. Метод однолучевой интерферометрии

2. Гиперрэлеевское рассеяние света в случайно-неоднородных средах

2.1. Гиперрэлеевское рассеяние света на частоте второй оптической гармоники в неоднородных тонких пленках
2.2. Гиперрэлеевское рассеяние света на частотах второй и третьей оптических гармоник в островковых пленках серебра

2.3. Фрактальные системы

3. Гигантское комбинационное рассеяние света
3.1. Исторический экскурс
3.2. Механизмы, описывающие эффект гигантского комбинационного рассеяния света
4. Генерация гигантской второй гармоники и электромагнитный механизм усиления
4.1. Генерация гигантской второй гармоники в металлических структурах
4.2. Электромагнитный механизм усиления гигантской второй гармоники
5. Магнитоиндуцированные эффекты
5.1. Линейно-оптические магнитоиндуцированные эффекты
5.2. Генерация магнитоиндуцированной второй гармоники
5.3. Формализм описания магнитоиндуцированной второй и третьей гармоник
5.4. Гигантское магнетосопротивление

Глава II
Глава 2. Гиперрэлеевское рассеяние света на частотах второй и третьей оптических гармоник в металлических случайно-неоднородных средах
1. Гиперрэлеевское рассеяние света: обзор литературы
2. Постановка задачи
3. Экспериментальное обнаружение гиперрэлеевского рассеяния света на частотах второй и третьей оптических гармоник в островковых пленках серебра
3.1. Экспериментальная установка
3.2. Методика приготовления образцов
3.3. Экспериментальные результаты
3.4. Интерпретация экспериментальных результатов
3.5. Комбинированный анализ индикатрис рэлеевского рассеяния света, квадратичного и кубичного гиперрэлеевского рассеяния и результатов морфологических свойств островковых пленках серебра
4. Генерация второй и третьей оптических гармоник в наногрануляр-ных пленках СохАд1-х, Сох(А1203)-х. Гиперрэлеевское рассеяние света на частоте второй гармоники в пленках СохАд-х
4.1. Исследование анизотропных свойств наногранулярных пленок СохАдХ-х, Сох(А1203)1-х
4.2. Гиперрэлеевское рассеяние света на частоте второй гармоники в наногранулярных пленках СохАд3-х
4.3. Интерпретация экспериментальных результатов
5. Выводы по второй главе
Глава II1
Глава 3. Генерация гигантской третьей гармоники и механизм усиления интенсивности второй и третьей оптических гармоник в двумерном ансамбле наночастиц серебра и объемных наногранулярных пленках СохАд-х
1. Гигантская вторая гармоника и электромагнитный механизма усиления: обзор литературы
2. Постановка задачи

3. Экспериментальное исследование генерации гигантской третьей гармоники в островковых пленках серебра
3.1. Методика приготовления образцов
3.2. Экспериментальные установки
3.3. Атомно-силовая микроскопия исследуемых образцов
3.4. Экспериментальное обнаружение гигантской ТГ в островковых пленках серебра
3.5. Интерпретация экспериментальных результатов
3.6. Определение нормированного форм фактора третьего порядка ГРР
3.7. Определение коэффициента усиления ТГ в островковых плен-
^ ках серебра
4. Электромагнитный механизм усиления интенсивности ВГ и ТГ в островковых пленках серебра. Спектроскопия ВГ и ТГ в островковых пленках серебра (влияние диэлектрических свойств подложки)
4.1. Методика приготовления образцов
4.2. Исследование спектроскопии ВГ и ТГ от островковых пленок серебра, напыленных на поверхность ступенчатого оксидного клина, совместно с спектроскопией ВГ и ТГ от подложки кремния и многолучевой интерференцией накачки, ВГ и ТГ
4.3. Исследование спектроскопии ВГ и ТГ от островковых пленок серебра, напыленных на поверхность ступенчатого оксидного клина, без влияния резонанса ВГ и ТГ от подложки кремния
и многолучевой интерференции накачки, ВГ и ТГ

4.4. Модельное описание спектров второй и третьей оптических гармоник в островковых пленках серебра
4.5. Обсуждение экспериментальных спектров второй и третьей оптических гармоник в островковых пленках серебра
5. Электромагнитный механизм усиления второй оптической гармоники в наногранулярных пленках GoxAgi-.x, Сох(А?2<Эз)х_х
5.1. Экспериментальное исследование спектроскопии второй оптической гармоники в наногранулярных пленках CoxAgi~x, Cox(AliOz)~x
5.2. Интерпретация полученных спектров второй оптической гармоники в наногранулярных пленках CoxAgi-x,Сох{А1г03)-х
5.3. Модельное описание спектроскопии второй оптической гармоники в наногранулярных пленках CoxAgi~x, Cox(Al203)i-x
Глава1

а=Кп( 2и,«0. (70)
Согласно формуле (68) зависимость /2„(й) определяется зависимостью ФЛП от толщины диэлектрического слоя Ь(и), д), значение которого на частоте накачки было определено по формуле (67). Числовые оценки показывают существование резонанса лишь для Ьц(2ш,<1), однако в резонансе СцЬц2 с±ь±\ при этом для обоих типов подложек С\[2ш) ~ 10-2 << 1,а С±(2и>) ~ 1. Поэтому для любой поляризации излучения накачки можно приближенно считать:
/2о,(Й—^оо) Ь^(2и>,(1 -> оо)|
Из вышеизложенного можно сделать вывод, что электромагнитный вклад в усиление ВГ в окрестности резонанса определяется зависимостью Кц(2и>,<1). Хорошее совпадение расчетных и экспериментальных зависимостей показывает, что усиление действительно определяется резонансом Ьц(2ш), а уменьшение /2и) при д -4 0 объясняется выходом ФЛП из резонанса с частотой ВГ из-за влияния подложки.
5. Магнитоиндуцированные эффекты
5.1. Линейно-оптические магнитоиндуцированные эффекты
Оптические свойства среды характеризуются тензорами диэлектрической и магнитной проницаемости ей Д. Рассмотрим тензор ё в случае оптически изотропного ферромагнетика [87]. Наличие намагниченности М понижает его симметрию до одноосной. Тензор ё можно представить в виде суммы симметричного и антисимметричного тензоров, которые в системе координат с осью ъ, направленной вдоль М, имеют вид:

Вектор поляризации Р можно представить в виде:
Р = а0Ё + 1[дЁ] + Ь(Ё — т(тЁ)) (72)
где вектор т = М/М, Ь(М) = е — ео, £о - диэлектрическая проницаемость среды при М = 0, д - вектор гирации. В изотропной среде д = д(М)тп, обычно д(М) = аМ. При наличии поглощения в магнитной среде константы ео,д, Ь, а0 являются комплексными. При М —> 0 константы g,b=0.
Перечислим некоторые из эффектов линейной магнитооптики, которые нам понадобятся в дальнейшем.
/ £1 0 01
0 £1 » (71)
V 0 0 £о У