Издателям
Вышедшие номера
Особенности дифракции света в упорядоченном монослое сфер
Романов С.Г. 1,2
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Institute of Particle Technology, University of Erlangen--Nuremberg, Erlangen, Germany
Email: sergeiromano1@mail.ru
Поступила в редакцию: 17 октября 2016 г.
Выставление онлайн: 19 июня 2017 г.

Исследованы структура и оптические дифракционные свойства монослоев монодисперсных сфер, кристаллизованных на прозрачных диэлектрических подложках. Рассмотрены два типа дифракционных явлений: поверхностная дифракция света на решетке сфер и волноводные резонансы в плоскости монослоя. Для экспериментального исследования этих явлений измерены оптические спектры ретроотражения и пропускания в зависимости от угла падения света и азимутальной ориентации плоскости падения. Найдено количественное совпадение между структурой монослоя, определенной методами сканирующей электронной микроскопии и дифракции света. Сделан вывод о применимости одномерной дифракции Фраунгофера для описания поверхностной дифракции в гексагональной решетке сфер. В случае наклонного падения света найдена анизотропия спектров дифракции и пропускания в зависимости от ориентации плоскости падения света относительно решетки сфер и линейной поляризации падающего света. Волноводные резонансы плоского двумерного фотонного кристалла аппроксимированы в рамках модели дифракции света в "пустой" гексагональной решетке. Наилучшая аппроксимация дисперсии волноводного резонанса достигнута при использовании зависящего от длины волны эффективного показателя преломления. Продемонстрировано подавление поверхностной дифракции волноводными резонансами фотонного кристалла. Порядки поверхностной дифракции идентифицированы как дифракция в особых точках зон Бриллюэна плоского двумерного фотонного кристалла. Работа выполнена при частичной финансовой поддержке DFG Cluster of Excellence "Engineering Advanced Materials" (Germany). DOI: 10.21883/FTT.2017.07.44597.384
  1. M. Inoue. Phys. Rev. B 36, 2852 (1987)
  2. K. Ohtaka, H. Miyazaki, T. Ueta. Mater. Sci. Eng. B 48, 153 (1997)
  3. Y. Kurokawa, H. Miyazaki, Y. Jimba. Phys. Rev. B 69, 155117 (2004)
  4. X. Ye, L. Qi. Nano Today 6, 608 (2011)
  5. H. Zheng, S. Ravaine. Crystals 6, 54 (2016)
  6. S.G. Romanov, S. Orlov, D. Ploss, C.K. Weiss, N. Vogel, U. Peschel. Sci. Rep. 6, 27264 (2016)
  7. N. Vogel, S. Goerres, K. Landfester, C.K. Weiss. Macromol. Chem. Phys. 212, 1719 (2011)
  8. N. Vogel, L. de Viguerie, U. Jonas, C.K. Weiss, K. Landfester. Adv. Funct. Mater. 21, 3064 (2011)
  9. N. Vogel, M. Retsch, C.A. Fustin, A. del Campo, U. Jonas, Chem. Rev. 115, 6265 (2015)
  10. S.G. Romanov, A. Regensburger, A.V. Korovin, U. Peschel. Adv. Mater. 23, 2515 (2011)
  11. L. Shi, X. Liu, H. Yina, J. Zi. Phys. Lett. A 374, 1059 (2010)
  12. X. Yu, L. Shi, D. Han, J. Zi, P.V. Braun. Adv. Funct. Mater. 20, 1910 (2010)
  13. S.G. Romanov, S. Orlov, A.V. Korovin, G.P. Chuiko, A. Regensburger, A.S. Romanova, A. Kriesch, U. Peschel. Phys. Rev. B 86, 195145 (2012)
  14. P. Zhan, Z. Wang, H. Dong, J. Sun, J. Wu, H.-T. Wang, S. Zhu, N. Ming, J. Zi. Adv. Mater. 18, 1612 (2006)
  15. L. Landstrom, D. Brodoceanu, D. Bauerle, F.J. Garcia-Vidal, S.G. Rodrigo, L. Martin-Moreno. Opt. Exp. 17, 761 (2009)
  16. R.M. Cole, Y. Sugawara, J.J. Baumberg, S. Mahajan, M. Abdelsalam, P.N. Bartlett. Phys. Rev. Lett. 97, 137401 (2006)
  17. Y. Lan, S. Wang, X. Yin, Y. Liang, H. Dong, N. Gao, J. Li, H. Wang, G. Li. Nanoscale 8, 13454 (2016)
  18. I. Zharov, A. Khabibullin. Acc. Chem. Res. 47, 440 (2014)
  19. S. Fan, J.D. Joannopoulos. Phys. Rev. B 65, 235112 (2002)
  20. A. David, H. Benisty, C. Weisbuch. Rep. Prog. Phys. 75, 12650 (2012)
  21. С.Г. Романов. ФТТ 49, 512 (2007)
  22. J. Kuchenmeister, C. Wolff, K. Busch, U. Peschel, S.G. Romanov. Adv. Opt. Mater. 1, 952 (2013)
  23. B. van Duffel, R.H.A. Ras, F.C. De Schryver, R. A. Schoonheydt. J. Mater. Chem. 11, 3333 (2001)
  24. S.G. Romanov, M. Bardosova, I. Povey, M. Pemble, C.M. Sotomayor Torres. Appl. Phys. Lett. 92, 191106 (2008)
  25. S.G. Romanov. Photonic crystal materials and devices XII / Eds D. Gerace. G. Lozano, C. Monat, S.G. Romanov. Proc. SPIE 9885, 98850V (2016)
  26. M. Bardosova, M.E. Pemble, I.M. Povey, R.H. Tredgold. Adv. Mater. 22, 3104 (2010)
  27. Г.С. Ландсберг. Оптика. 6-e изд. Физматлит, М. (2003). 848 с
  28. J.D. Joannopoulos, S.G. Johnson, J.N. Winn, R.D. Meade. Photonic crystals: molding the flow of light. 2nd ed. Princeton University Press (2008). 304 p
  29. M. Lopez-Garci a, J.F. Galisteo-Lopez, C. Lopez, A. Garci a-Marti n. Phys. Rev. B 85, 235145 (2012)
  30. N. Sultanova, S. Kasarova, I. Nikolov. Acta Phys. Pol. A 116, 585 (2009)
  31. L. Rayleigh. Proc. Roy. Soc. A 79, 399 (1907)
  32. В.А. Кособукин. ФТТ 47, 1954 (2005)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.