Исследование спектроскопических свойств фотонных кристаллов и наноструктур

Аннотация

Предложено обоснование зависимости диэлектрической проницаемости, дисперсии поляритонов и скорости световой группы в уранилацетате натрия от длины волны. В спектрах пропускания и поглощения ураниловых соединений обнаружено множество полос. Установлено, что вблизи частот резонансного поглощения групповая скорость поляритонных волн аномально падает, т. е. происходит эффективная остановка света. Это приводит к аномальному возрастанию эффективности процессов взаимодействия света с веществом. Исследованы оптические свойства одномерной фотонно-кристаллической пленки, образованной методом электрохимического протравливания алюминиевой фольги. Проведено сопоставление экспериментальных данных по спектрам пропускания и отражения в области первой, второй и третьей стоп-зон анодного фотонного кристалла оксида алюминия с теоретической зависимостью, полученной из известного дисперсионного соотношения. Теоретически рассчитаны показатели преломления первого и второго слоев различных тонких фотонно-кристаллических пленок, период структуры, эффективный показатель преломления структур, установлена возможность управления положением стоп-зон одномерных фотонных кристаллов в соответствии с соотношением Вульфа --- Брэгга. Исследованные фотонные кристаллы могут быть использованы в экспериментальных установках для регистрации спектров комбинационного рассеяния света диэлектрических сред в области низких частот

Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:

Алиев И.Н., Яшин М.М., Лобойко А.А. и др. Исследование спектроскопических свойств фотонных кристаллов и наноструктур. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2023, № 2 (107), с. 35--49. DOI: https://doi.org/10.18698/1812-3368-2023-2-35-49

Литература

[1] Горелик В.С. Оптика глобулярных фотонных кристаллов. Квантовая электроника, 2007, т. 37, № 5, с. 409--432.

[2] Young B.L. A survey of dark matter and related topics in cosmology. Front. Phys., 2017, vol. 12, no. 2, art. 121201. DOI: https://doi.org/10.1007/s11467-016-0583-4

[3] Юрасов А.Н., Яшин М.М., Гладышев И.В. и др. Влияние размерных эффектов и распределения гранул по размерам на оптические и магнитооптические свойства нанокомпозитов. Российский технологический журнал, 2021, т. 9, № 3, с. 49--57. DOI: https://doi.org/10.32362/2500-316X-2021-9-3-49-57

[4] Алиев И.Н., Горелик В.С., Зайцев К.И. и др. Нелинейная оптическая конверсия в синтетических опаловых матрицах. Неорганические материалы, 2015, т. 51, № 5, с. 419--415. DOI: https://doi.org/10.7868/S0002337X15050024

[5] Лобойко А.А. Экспериментальное изучение спектроскопических свойств ураниловых соединений. Автореф. дис. ... канд. техн. наук. Калуга, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2022.

[6] Бирман Д.Л., Котлес Э.С. Экситоны. М., Наука, 1985.

[7] Лахно В.Д., Чуев Г.Н. Структура полярона большого радиуса в пределах сильной связи. УФН, 1995, т. 165, № 3, с. 285--298. DOI: https://doi.org/10.3367/UFNr.0165.199503c.0285

[8] Gorelik V.S., Pyatyshev A.Y., Krylov A.S. Raman light scattering in sodium nitrite crystals. Bull. Lebedev Phys. Inst., 2016, vol. 43, no. 5, pp. 167--173. DOI: https://doi.org/10.3103/S1068335616050043

[9] Gorelik V.S., Pyatyshev A.Y., Krylov A.S. Raman scattering in a ferroelectric sodium nitrite crystal. Bull. Russ. Acad. Sci. Phys., 2016, vol. 80, no. 9, pp. 1127--1130. DOI: https://doi.org/10.3103/S1062873816090136

[10] Горелик В.С., Лобойко А.А., Нечипуренко С.О. и др. Резонансное возбуждение фотолюминесценции в водном растворе уранилацетата. Неорганические материалы, 2018, т. 54, № 7, с. 733--738. DOI: https://doi.org/10.7868/S0002337X18070138

[11] Liu Y., Chang Y., Ling Z., et al. Structural coloring of aluminum. Electrochem. Commun., 2011, vol. 13, no. 12, pp. 1336--1339. DOI: https://doi.org/10.1016/j.elecom.2011.08.008

[12] Yariv A., Yeh P. Optical waves in crystals. Wiley, 1984.

[13] Gorelik V.S., Yashin M.M., Bi D., et al. Transmission spectra and optical properties of a mesoporous photonic crystal based on anodic aluminum oxide. Opt. Spectrosc., 2018, vol. 124, no. 2, pp. 167--173. DOI: https://doi.org/10.1134/S0030400X18020078

[14] Левич В.Г. Курс теоретической физики. Т. 1. Теория электромагнитного поля. Теория относительности. Статистическая физика. Электромагнитные процессы в веществе. М., Книга по требованию, 2012.

[15] Gorelik V.S., Dresvyannikov M.A., Zherikhina L.N., et al. On the possibility of detecting low-energy scalar and pseudo-scalar bosons. Bull. Lebedev Phys. Inst., 2014, vol. 41, no. 1, pp. 18--21. DOI: https://doi.org/10.3103/S1068335614010047

[16] Gorelik V.S., Pyatyshev A.Yu. Dispersion dependences for polariton-axion waves in tryptophan crystals. Bull. Lebedev Phys. Inst., 2014, vol. 41, no. 11, pp. 316--322. DOI: https://doi.org/10.3103/S1068335614110037

[17] Gorelik V.S. Dispersion relations of vector and scalar bosons in material media. Bull. Lebedev Phys. Inst., 2015, vol. 42, no. 2, pp. 55--62. DOI: https://doi.org/10.3103/S1068335615020050

[18] Gorelik V.S., Sverbil’ P.P. Raman scattering by longitudinal and transverse optical vibrations in lithium niobate single crystals. Inorg. Mater., 2015, vol. 51, no. 11, pp. 1104--1110. DOI: https://doi.org/10.1134/S0020168515100076

[19] Горелик В.С., Яшин М.М. Узкополосные фильтры в видимом спектральном диапазоне на основе пористого фотонного кристалла. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2016, № 5 (68), с. 105--114. DOI: https://doi.org/10.18698/1812-3368-2016-5-105-114

[20] Горелик В.С., Лобойко А.А. Спектры фотолюминесценции UO₂(NO₃)₂. Неорганические материалы, 2019, т. 55, № 8, с. 877--884. DOI: https://doi.org/10.1134/S0002337X19070066