Досліджено оптичні властивості інтерфейсів Bi/Si(001) та нанолінії вісмуту в широкому спектральному діапазоні (l - 4 eV). Дослідження спектра поглинання показали, що у разі збільшення ступеня покриття вісмутом відбувається збільшення ширини оптичної забороненої зони інтерфейсів Bi/Si(001), тоді як після утворення наноліній ширина оптичної забороненої зони зменшується. Особливості експериментально одержаних спектрів анізотропії відбивання та поверхневого диференціального відбивання пов'язані зі зміною реконструкції поверхні кремнію від структури <$E2~times~1> до <$E1~times~1>, у разі збільшення ступеня покриття вісмутом від 0,5 МШ до 1 МШ. Експериментальні дослідження спектра анізотропного відбивання та спектра поверхневого диференційного відбивання наноліній вісмуту показують, що атоми вісмуту досі присутні на поверхні підкладинки у невеликій кількості, однак, оптичні властивості такої структури визначаються димерами кремнію.

Optical properties of free electrons in the conduction band of metal are considered. It is shown that the conventional Drude theory does not take shielding of the external electrical field by mobile electrons into account. This shielding is conditioned by the polarization of these electrons. Offered is the way of taking this polarization into consideration when calculating the reflectivity of metal. It is shown that the account of polarization results in agreement between the theoretical results and experimental data.

The Raman optical activity (ROA) of magnons in rutile-structure antiferromagnetic FeF2 (<$E T sub N ~=~78> K) has been studied as a function of temperature and applied magnetic field. For exciting light incident along the с axis, ROA is observed for magnons but not for phonons. In zero field, a small splitting (0,09 <$E roman cm sup -1>) of the two acoustic - magnon branches is observed for the first time by inelastic light scattering. The splitting in applied magnetic field is found to reduce with increasing temperature in accordance with theory. No ROA was detected for two-magnon excitations. In optical absorption measurements performed over thirty years ago, a very small circular dichroism (CD) was observed in the magnon sidebands of other simple rutile antiferromagnetic fluorides (MnF2 and CoF2). The origin of this CD was not understood at the time. The Raman studies of the one-magnon Raman scattering in FeF2 have demonstrated that in zero field the degeneracy of the antiferromagnetic magnon branches is lifted by a weak magnetic dipole - dipole interaction, as predicted by Pincus and Loudon and by White four decades ago. The source of the observed CD in the magnon sidebands can now be traced to this same magnetic - dipole induced splitting.

Обчислено електричний і магнітний перерізи поглинання світла металевими частинками сферичної форми нанометрових розмірів, які можуть бути меншими від довжини вільного пробігу електрона. Підхід базується на використанні кінетичного рівняння з дифузними умовами відбиття електрона від внутрішніх стінок частинки. Для випадку, коли товщина скін-шару є великою у порівнянні з характерними розмірами частинки, одержано точні аналітичні вирази, що дозволяють визначити величину перерізу залежно від радіуса частинки та частоти падаючого електромагнітного випромінювання.

Наведено результати досліджень оптичних постійних тонких плівок золота різної товщини. Структуру їх поверхні вивчено за допомогою атомного силового мікроскопа. Значення показників заломлення n та поглинання k розраховано зі спектрів відбиття та пропускання за традиційними співвідношеннями, а також із застосуванням нової теорії. Зіставлено результати, отримані двома методами, вказано можливі причини розходжень.

Приведены результаты исследований оптических постоянных тонких пленок золота различных толщин. Структура их поверхности изучена при помощи атомносилового микроскопа. Значения показателей преломления n и поглощения k рассчитаны из спектров отражения и пропускания по традиционным соотношениям, а также с использованием новой теории. Сопоставлены полученные обоими путями результаты и указаны возможные причины расхождений.

Research results of optical constants of thin gold films of different thickness are given in the paper. Their structure was studied using atomic-force microscope. Values of refraction n and absorption k coefficients were calculated from reflection andtransmission spectra by traditional ratios, and using new theory as well. Comparison of results obtained by both methods was carried out and possible causes of divergences were pointed out.

Виміряно непружне розсіяння рентгенівських променів високої роздільної здатності для надкритичних металічних плинів за високих температур і високих тисків із використанням синхротронної радіації на SPring-8 у Японії. Розроблено комірку високого тиску для вимірювання непружного розсіяння рентгенівських променів, що дозволяє нагнітати тиск за допомогою гелієвого газу до 196 МПа, та проінстальовано апарат газу високого тиску в екпериментальний бункер. Проведено експерименти з непружного розсіяння рентгенівських променів для надкритичної рідкої ртуті, щоб дослідити атомну динаміку у випадку переходу метал - неметал біля критичної точки рідина-газ. Також апарат використано для дослідження атомної динаміки у випадку переходу напівпровідник - метал у надкритичному плині селену. Описано експериментальну методологію за високої температури та високого тиску, та наведено недавні результати з використанням цієї методики.

Optical conductivity of aluminium with of large roughness surface were measured by a spectroellipsometric method in visible, near infrared and near ultra-violet region of the spectrum. Aluminium foil was used as a sample. Comparison of the received results for rough and smooth surfaces of aluminium were performed. It is revealed that the absorption peak on the spectral curve of optical conductivity with a maximum near <$E lambda ~=~ 0,8~ mu>m for a rough surface of aluminium is considerably wider than for smooth surface, although it has less intensity. An additional maxima near <$E lambda ~=~ 0,35~ mu>m and <$E lambda ~=~ 0,97~ mu>m take place for rough surface spectrum. The broadening and additional maxima are accounted for the basis of consideration of model of a surface layer of rough surface of aluminium, as heterogeneous thin layer, in which plasma resonance, resonance of optical conductivity, and also the interaction of these resonances with interband transitions occur.

Luminescence spectroscopy of the metal atoms Mg, Zn and Cd isolated in solid neon is recorded using pulsed synchrotron radiation excitation of the <$E ns sup 1 np sup {1~1} P sub 1~-~ns sup {2~1} S sub 0> resonance (n = 3, 4 and 5 respectively) transitions. Two features, a dominant band and a red-shoulder, are identified in the UV absorption spectra of Zn/Ne and Cd/Ne. Excitation of these features yields distinct emission bands with the red-shoulder absorption producing the smaller, Stokes-shifted emission. Nanosecond decaytime measurements, made with the time correlated single photon counting technique indicate the emission bands arise from the spin singlet <$E nothing sup 1 P sub 1~symbol О~nothing sup 1 S sub 0> transition. Hence, it is concluded the duplication of absorption and emission features in the Cd/Ne and Zn/Ne systems arises from metal atom occupancy in two distinct sites. In contrast, Mg/Ne luminescence consists of single excitation and emission bands, indicative of occupancy in just one site. The occurrence of distinct photophysical characteristics of the linewidths, Stokes shift and lifetimes in the Mg/Ne system, compared with those recorded for Zn/Ne and Cd/Ne, is rationalised in terms of a different site occupancy for atomic Mg. Accurate interaction potentials for the ground states of the <$E roman {M~cdot~Ne}> diatomics are used to analyse site occupancies and interpret this contrasting behavior.

Індекс рубрикатора НБУВ: В378.4

Рубрики:

Оптичні властивості металів (металооптика)

Шифр НБУВ: Ж14063 Пошук видання у каталогах НБУВ 
Повний текст  Наукова періодика України 

Виміряно спектри відбивання під час нормального падіння, а також еліпсометричні дослідження захисних покриттів з Al2O3 на поверхні мідних дзеркал алмазного мікроточіння. Визначено товщини та показник заломлення покриттів з прецизійною точністю.

Порівняно два еліпсометричні методи характеризації тонких металевих (золотих) плівок на прозорих (скляних) підкладках - багатокутовий звичайний (відбивальний) і поляритонний (в режимі ослабленого повного внутрішнього відбивання, ATR). З кутових залежностей поляризаційних кутів <$E PSI ( phi )>, <$E DELTA ( phi )> для плівок Au трьох товщин 5, 15, 50 нм шляхом розв'язування оберненої еліпсометричної задачі одержано оптичні константи <$E n, ~k> на довжині хвилі <$E lambda ~=~632,8> нм. Розраховані коефіцієнти парної кореляції показують, що надійність і точність визначення коефіцієнта поглинання k, показника заломлення n та товщини плівок Au значно вищі в режимі ATR під час резонансного збудження поверхневих плазмових поляритонів. Цьому сприяє використання методу Кречманна, коли діелектричне оточення плівки Au може змінюватись (повітря, вода, інші рідини). Крім того, товщини плівок визначено за допомогою незалежного методу мікроскопії атомних сил (AFM). Відмінності величин <$E n,~k>, одержаних з використанням двох різних методів з різним діелектричним оточенням, пояснюються несуцільністю плівок і шорсткістю їх поверхні.

Одержано явний вираз для залежності оптичної провідності металевої нанотрубки від внутрішнього та зовнішнього радіусів нанотрубки та відношення енергії фотона до енергії Фермі. Знайдено явний вигляд поправки до оптичної провідності, зумовленої квантуванням енергії електрона в металевій нанотрубці; визначено осциляційний характер залежності цієї поправки від частоти світла.

Модифікація мікрорельєфу та структури поверхневих шарів стрічок аморфних сплавів на основі Co після термічної обробки у випадку підвищених і кріогенних температур, під дією прикладеного магнітного поля вивчено за допомогою методу розсіяння світла (РС) і атомно-силової мікроскопії. Параметри шорсткості поверхні розраховано із експериментально одержаних індикатрис інтенсивності РС. Показано, що нагрівання металевих стрічок до <$E T~=~350~-~475~symbol Р roman C> частково знімає напруження, що виникає під час виготовлення стрічки, та підвищує шорсткість поверхні у порівнянні з тією, яка є характерною для щойно виготовлених зразків.

Wavelength-scaled periodic ripples formed on the Ti surface under the action of femtosecond laser irradiation have been investigated. The ripples were oriented in parallel to the incident light polarization. After initial formation of ripples, the following laser induced chemical transformation of metallic Ti into dielectric compound was established using the Raman scattering data. Weak Wood's anomaly in the spectra on light diffracted by the structured Ti surface testifies the minor plasmonic activity.

Наведено результати досліджень оптичних сталих тонких плівок золота. Значення показників заломлення n і поглинання kappa розраховано зі спектрів відбиття та пропускання за традиційними співвідношеннями, а також з використанням нової теорії. Проведено зіставлення одержаних обома шляхами результатів і вказано можливі причини розходжень.

Індекс рубрикатора НБУВ: В378.4 + К206.34

Рубрики:

Оптичні властивості металів (металооптика)

Оптичні властивості металів і сплавів

Шифр НБУВ: Ж16425 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Зазначено, що антимоніди рідкісноземельних елементів становлять значний науковий інтерес завдяки своїм унікальним властивостям. Уперше досліджено спектри відбиття та поглинання плівок <$E alpha - roman {Yb sub 5 Sb sub 3}> (гексагональна гратка типу Mn5Si3 із параметрами <$E a~=~8,97~roman A back 65 up 45 symbol Р>, <$E c~=~6,90~roman A back 65 up 45 symbol Р>), одержаних за допомогою методу вакуумно-термічного випаровування. На підставі аналізу одержаних результатів запропоновано зонну діаграму для околів екстремумів валентної зони та зони провідності.

В роботі досліджено оптичні та структурні властивості надтонких бінарних композитів Al/Cr. Встановлено, що зразки не мають далекого кристалічного порядку та їх оптичні властивості визначаються резонансом оптичної провідності як результатом збудження полем зовнішньої електромагнітної хвилі колективних коливань електронів у гранулах. Ці гранули мають сферичну чи еліпсоїдальну форму, в залежності від величини шорсткості поверхні підкладки. Виявлено також, що величина шорсткості поверхні підкладки не впливає на розміри гранул, визначаючи лише їх форму. Вивчення електронних характеристик алюмінію та хрому (плазмової частоти, концентрації вільних носіїв заряду, ефективної довжини вільного пробігу електронів, радіуса гранул) дозволило виявити особливості механізму провідності в гранулах згаданих металів.

A method is suggested and validated for the deduction of orientational order parameter values <$E eta> in molecular crystals consisting of diatomics directly from integrated x-ray diffraction intensities. This method is applied to pure solid nitrogen in its <$E alpha> phase. It is shown that to within a good accuracy the integrated intensity of a superstructure reflection is proportional to <$E eta sup 2>. The <$E eta> values determined from X-ray powder diffraction measurements agrees well with the values obtained by NQR and NMR.

Показано, що лінійно поляризованний (E0) лазерний пучок (lambda = 445 нм) призводить до фотоіндукованих перетворювань у композиції AgCl - Ag, яка складається з тонкої хвилеводної плівки AgCl на склі з покриттям поверхні AgCl шаром наночастинок Ag. До опромінення зразок має смугу поглинання, яка пов'язана з локалізованими плазмонами у наночастинках. Опромінення збуждує плазмони і призводить до розсіяння хвилеводних ТЕ0-мод. За інтерференції мод з пучком, що падає, розвивається періодична структура, штрихи якої створені частинками Ag і спрямовані переважно вздовж E0. Виміряний за дифракцією період структури (291 нм) співпадає з розрахованим із дисперсійного рівняння для ТЕ0-моди. У поглинанні виявлено дихроїзм і спектральний провал (за lambda = 445 нм) для спектра, який виміряно у поляризації E//E0. Показано, що структури зберігаються на підкладці після видалення AgCl за допомогою фіксажу, однак величина і дисперсія дихроїзму у цьому випадку змінюється.

Enhanced optical transmission through metallic 1-D grating-based structures has been studied using the rigorous coupled wave analysis. The results have shown that optical transmission is determined by waveguide properties of the grating slit, and there is a minimum width of slit for ТЕ polarization, when high transmission occurs due to waveguide effect. In contrast, this limitation doesn't exist for TM polarization, and extraordinary transmission is obtained at the sub-wavelength slit. As a result, high transmission is reached due to resonance of electromagnetic field inside the grating slit.