Вышедшие номера
Универсальный перестраиваемый микрорезонатор для исследования взаимодействия света с веществом в режиме сильной связи
Российский Научный Фонд, Проведение исследований научными лабораториями мирового уровня в рамках реализации приоритетов научно-технологического развития Российской Федерации, 21-79-30048
Российский научный фонд, Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых, 18-72-10143-П
Мочалов К.Е. 1, Самохвалов П.С. 2, Гунько Ю.К. 2
1Лаборатория молекулярной биофизики, Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, Москва, Россия
2Лаборатория нано-биоинженерии и лаборатория гибридных фотонных наноматериалов, Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ (Московский инженерно-физический институт), 115409 Москва, Россия
Email: mochalov@mail.ru, p.samokhvalov@gmail.com, yurigunko7@gmail.com
Поступила в редакцию: 10 ноября 2022 г.
В окончательной редакции: 30 ноября 2022 г.
Принята к печати: 6 декабря 2022 г.
Выставление онлайн: 26 января 2023 г.

Взаимодействие между ансамблем молекул и электромагнитным полем в сильно ограниченном объеме позволяет управлять свойствами вещества и является в связи с этим исключительно перспективной областью исследований. Наиболее распространенным способом достижения слабой или сильной связи поле-вещество является помещение ансамбля молекул в резонатор микронного размера. В такой системе взаимодействие света с веществом проявляется в виде изменения спектрального отклика системы, который зависит от силы связи между ансамблем молекул и модами резонатора. В настоящее время не существует общего и удобного для пользователя подхода, позволяющего изучать большое количество различных образцов в широком оптическом диапазоне с использованием одного и того же резонатора. В представленной работе описана конструкция устройства, которое позволяет преодолеть этот недостаток, ускорить и облегчить исследование взаимодействия света с веществом, а также получать режимы слабой и сильной связи свет-вещество для большого количества образцов в УФ, видимой и ИК областях оптического спектра. Созданное устройство основано на использовании перестраиваемого нестабильного λ/2 микрорезонатора Фабри-Перо, состоящего из плоского и выпуклого зеркал, которые удовлетворяют условию плоскопараллельности по крайней мере в одной точке изогнутого зеркала и позволяют существенно уменьшить модовый объем. С помощью разработанного устройства было исследовано влияние режима сильной связи на флуоресцентные свойства красителя Родамин 6Ж (Р6Ж), внедренного в матрицу из наночастиц нитрида бора. Было установлено, что использование нитрида бора (h-BN) в качестве несущей матрицы, оказывает ориентирующее действие на молекулы красителя, что приводит к увеличению силы связи свет-вещество при меньшей требуемой энергии моды резонатора. Ключевые слова: микроспектроскопия, оптический микрорезонатор, сильная связь, нитрид бора.