Эффект ближнего поля в сверхтонкой нелинейной пленке резонансных атомов

• Автор: Сухов, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 145 с.

Содержание
1 Оптика сверхтонких пленок
1.1 Введение
1.2 Взаимодействие оптического излучения с резонансными
средами. Эффект локального поля
1.3 Метод интегральных уравнений в граничных задачах оптики
1.4 Эффект ближнего поля в оптике поверхности
1.5 Ближнепольная микроскопия
1.6 Формулировка задач диссертации
2 Эффект ближнего поля в сверхтонкой линейной пленке
2.1 Введение
2.2 Метод интегральных уравнений
2.2.1 Ячейка Вигнера-Зейтца в форме параллелепипеда
2.2.2 Гексагональная ячейка Вигнера-Зейтца
2.2.3 Хаотическое распределение атомов
2.2.4 Тригональная ячейка Вигнера-Зейтца
2.2.5 Использование сферы Лоренца для расчета решеточных сумм
2.3 Эффект ближнего поля в монослое атомов

2.3.1 Монослой с хаотическим распределением атомов
2.3.2 Поле вне монослоя
2.4 Взаимодействие излучения с монослоем с учетом дискретнонепрерывного распределения атомов
2.4.1 Поле внутри монослоя. Радиус области дискретности.
2.4.2 Поле отраженной волны
2.5 Сверхтонкая диэлектрическая пленка
2.5.1 Электромагнитное поле внутри пленки
2.5.2 Амплитуды отраженной и прошедшей волн
2.5.3 Переход к непрерывной пленке
2.6 Выводы
3 Вывод основных уравнений для сверхтонкой пленки двухуровневых атомов
3.1 Введение
3.2 Уравнения Блоха и интегральное полевое уравнение
3.2.1 Квазидвумерная пленка двухуровневых атомов
3.3 Стационарное решение модифицированных оптических уравнений Блоха
3.3.1 Приближение заданного поля

3.4 Выводы
4 Свойства эффекта ближнего поля в сверхтонкой нелинейной пленке
4.1 Введение

4.2 Динамическая отстройка от резонанса при учете эффекта
ближнего поля и типа симметрии сверхтонкой пленки
4.3 Оптическая бистабильность
4.4 Показатель преломления тонкой пленки с учетом структурного фактора
4.4.1 Показатель преломления непрерывной сверхтонкой пленки
4.4.2 Показатель преломления дискретно-непрерывной пленки
4.5 Поляритонная запрещенная зона
4.6 Отражение света от сверхтонкой пленки резонансных атомов
4.6.1 Отражение в ближней зоне
4.6.2 Отражение в волновой зоне
4.7 Эксперименты по обнаружению эффекта ближнего поля
4.8 Выводы
Заключение
Приложения
Библиография

лить поле внутри среды. Поле вне среды вблизи ее поверхности при учете дискретности промодулировано с постоянной решетки [118]. Интеграл в (2.6а) сглаживает эту модуляцию, что не позволяет получить с помощью данного метода точный характер поведения поля. Однако этот метод может использоваться для оценки влияния дискретности в различных кристаллических структурах.
2.2.5 Использование сферы Лоренца для расчета решеточных сумм
Способ расчета решеточных сумм, который будет в основном применяется в данной диссертации, основан на использовании сферы Лоренца [31, 32, 37, 113]. С помощью этого метода можно легко учесть наличие поверхности и произвольные типы симметрии атомного распределения. Этот метод прост в использовании при наличии современных средств вычислительной техники. Данный метод состоит в прямом суммировании вкладов, вносимых точками решетки га, расположенными внутри сферы некоторого радиуса Ьо (называемой сферой Лоренца), и в замене суммирования по точкам за пределами этой сферы интегрированием. Таким образом, выражение (2.1) преобразуется к следующему виду:
Е(г,е) = Е/(г,<)+ / го1го<;-|-Р(г,<- — )И/+£го°Ь'Б“с1а(<-"). (2.10)
£ К С а Ка
Здесь £1, £2 - поверхности, ограничивающие пленку. Как видно из этого уравнения, весь объем среды разбивается на две части: небольшую сферу а конечного радиуса Ьо, окружающую точку наблюдения и заполненную дискретно-раснределенными диполями Д,. и весь остальной объ-