Эффекты усиления электромагнитного поля в колебательной спектроскопии поверхностей, тонких пленок и слоистых структур

• Автор: Петров, Юрий Евгеньевич
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Троицк
• Количество страниц: 138 с. : ил.

Оглавление
Введение
1. ВЛИЯНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ПОЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ВОЛНЫ НА КОЛЕБАТЕЛЬНЫЕ СПЕКТРЫ
ТОНКИХ ПЛЕНОК (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)
§ 1 Л. Резонансное усиление полос поглощения тонкой пленки
при взаимодействии с интерференционными модами
§ 1.2. Усиление ИК-поглощения при возбуждении
поверхностных поляритонов
§ 1.3. Усиление ИК-поглощения адсорбатов в присутствии островковой металлической пленки
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ
§ 2.1. Приготовление образцов
§ 2.2. Угловые измерения
§ 2.3. Спектральные измерения
§ 2.4. Фазовые измерения 1111 в среднем ИК
§ 2.5. Определение коэффициента отражения металлов с
помощью фазовой спектроскопии ПП
§ 2.6. Фазовые измерения поверхностных поляритонов в ближней ИК и видимой спектральных областях
3. ЭФФЕКТЫ УСИЛЕНИЯ ПОЛЯ ПРИ ВОЗБУЖДЕНИИ ПОВЕРХНОСТНЫХ ПОЛЯРИТОНОВ В НЕЛИНЕЙНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ ГЕНЕРАЦИИ СУММАРНОЙ
ЧАСТОТЫ
§ 3.1. Усиление генерации суммарной частоты на поверхности серебра при возбуждении поверхностного поляритона ИК-диапазона

§ 3.2. Гигантское усиление генерации суммарной частоты на поверхности серебра при возбуждении поверхностных поляритонов видимой спектральной области
4. ИССЛЕДОВАНИЕ УСИЛЕНИЯ ЛИНИЙ ИК -ПОГЛОЩЕНИЯ В ПРИСУТСТВИИ ОСТРОВКОВОЙ
МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПЛЕНКИ
§ 4.1. Усиление ИК поглощения в тонких пленках
фталоцианинов
§ 4.2. Зависимость усиления от толщины серебряной
пленки в системе призма НПВО - СиРйс
§ 4.3. Зависимость УИКП от толщины пленки
фталоцианина
§ 4.4. Усиление на пленках БЮх
5. ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЕ ЭФФЕКТЫ В СЛОИСТЫХ
СТРУКТУРАХ
§ 5.1. Интерференционные эффекты в спектрах комбинационного рассеяния пленок фуллерена на
металлическом зеркале
§ 5.2. Спектроскопические исследования окисления пленок
пористого кремния
§ 5.3. Усиление линий ИК поглощения додекана при взаимодействии с собственной модой микрорезонатора
Фабри-Перо в сверхрешетках из пористого кремния
Заключение
Литература

ВВЕДЕНИЕ
Инфракрасная (ИК) спектроскопия является эффективным и широко распространенным методом исследования поверхностей. Однако процессы взаимодействия ИК-излучения с поверхностью значительно многообразнее и сложнее для интерпретации, чем в случае спектроскопии объемных образцов. Одним из эффектов, наиболее сильно влияющих на спектры поверхностей и тонких пленок, является резонансное усиление электромагнитного поля падающей волны вблизи границы раздела сред. Учет этого эффекта необходим для правильной интерпретации результатов экспериментов в различных областях спектроскопии. Кроме того, усиление поля в приповерхностном слое, в ряде случаев достигающее очень больших значений, существенно повышает чувствительность ряда спектроскопических методов исследования поверхностей.
Наиболее простым примером такого усиления является интерференционное усиление электрического поля в тонких пленках. Данный эффект проявляется в случае, когда толщина пленки и длина волны зондирующего излучения - величины одного порядка. Усиление, достигаемое в такой геометрии, обычно невелико. Более значительное усиление можно получить, помещая исследуемый слой между двумя структурами с высоким коэффициентом отражения, например, Брэгговскими зеркалами. Однако наибольшей величины усиления электромагнитного поля удается добиться при возбуждении на границе раздела поверхностного поляритона (ПП). В частности, на гладкой металлической поверхности ПП существуют в широкой спектральной области - от дальней ИК до видимой. В случае
Таблица 1.
(n„ -1)104 L, ran Vp, cm 1 v,f cm"1 Hcalc%
Cu 1 . 22±0.0 5 2.0±0.1 67000±1300 370l30 98 . 92:1:0 . 08 98.8±0
Ag 0.9 6:1:0.0 3 2.5±0 . 1 6 8 0 OOll0 00 330±20 99.00:1:0.07 99.1±0
Aul 0 . 9 OiO . 0 3 2.6 5±0 . 1 70200±1200 330i20 99 . 07i0.07 99.OiO
Au 2 0.9 3:t0.0 6 1 . 7 OiO.15 7000012000 560150 98.510.2 98.61О
Cr 1 2 . 6 5:1:0 .1 0.41±0.02 435001500 780i50 96.7±0.1 1 і 96.8l0
Cr 2 4 . OiO . 3 0.1251-0.005 335001І500 1600±200 92.510.5
Co 3 . 4:1:0 . 1 0.34±0.01 36160i600 7 00i4 0 96.410.2 96.5l0
Ti 5.4l0.6 0.13±0.01 287001І600 11301200 9З.З1О.6 92.liO