Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Распространение света в неоднородных коллоидных фотонных кристаллах

Диссертация: Распространение света в неоднородных коллоидных фотонных кристаллах
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Взаимодействие электромагнитного (ЭМ) поля с заряженными частицами твердых тел приводит к проявлению веществом диэлектрических и магнитных свойств. Принимая во внимание огромную разницу между характерными размерами атомов и молекул (от доли нанометра) и длиной волны в оптическом диапазоне (до тысяч нанометров), в оптике принято описывать взаимодействие поля и вещества в приближении однородной… Читать ещё >

Содержание

  • Введение
  • Общая характеристика работы
  • Глава 1. Фотонные кристаллы
    • 1. 1. Свойства фотонных кристаллов
    • 1. 2. Метод разложения по плоским волнам
    • 1. 3. Методы матриц передач и матриц рассеяния.-301.4. Направленность распространения света в фотонном кристалле
    • 1. 5. Обзор основных методов приготовления 3-мерных фотонных кристаллов
  • Глава 2. Приготовление тонкопленочных коллоидных кристаллов и структур на их основе
    • 2. 1. Введение
    • 2. 2. Кристаллизация пленок опалов
    • 2. 3. Коллоидная кристаллизация в условиях механических вибраций
    • 2. 4. Сравнительный анализ поверхности пленок опала с различной степенью кристалличности
      • 2. 4. 1. Фурье анализ СЭМ изображений решетки сфер на поверхности опала
      • 2. 4. 2. Модель сфер-антиподов.-532.5. Дифракция излучения как метод исследования структуры образца
      • 2. 5. 1. Дифракция света на решетке опала.-582.5.2. Пространственное упорядочение решетки опала.-602.6. Интерпретация роли шумовой активации в упорядочении решетки
    • 2. 7. Приготовление композитных опалов
      • 2. 7. 1. Газофазный синтез
      • 2. 7. 2. Заполнение полостей опалов смачивающими жидкостями
      • 2. 7. 3. Жидкофазный синтез полупроводников в полостях опала
      • 2. 7. 4. Модификация сфер опала
      • 2. 7. 5. Металло-органический синтез полупроводников в опалах (МОСУЕ))
      • 2. 7. 6. Техника контролируемого введения наночастиц в опалы
    • 2. 8. Приготовление инвертированных опалов
      • 2. 8. 1. Приготовление ТЮг-опала методом жидкофазной реакции
      • 2. 8. 2. Приготовление БпБг-опала газофазной реакцией
      • 2. 8. 3. Приготовление ZnO-опала молекулярным наслаиванием
    • 2. 9. Приготовление коллоидных кристаллов методом Лэнгмюра-Блоджетт
    • 2. 10. Приготовление фотонных гетерокристаллов
      • 2. 10. 1. Гетерокристаллы на основе разницы показателя преломления
      • 2. 10. 1. Фотонные гетерокристаллы на основе разницы диаметров сфер
    • 2. 11. Приготовление гибридных металло-диэлектрических кристаллов
      • 2. 11. 1. Гибридные кристаллы на плоской металлической пленке
      • 2. 11. 2. Гибридные кристаллы с профилированной металлической пленкой
      • 2. 11. 3. Гибридные гетеро-кристаллы
    • 2. 12. Разупорядоченные монослои сфер
  • Основные результаты
  • Глава 3. Распространение света в токопленочных самоорганизующихся и принудительно собранных коллоидных кристаллах
    • 3. 1. Методика измерения спектров пропускания и отражения
    • 3. 2. Сравнение спектров слабоупорядоченных объемных опалов и упорядоченных пленок опала
    • 3. 3. Зависимость спектров опала от направления распространения и поляризации света
    • 3. 4. Брэгговское приближение к описанию резонансов в спектрах опалов
    • 3. 5. Дисперсия резонансов в TLKLUX- и TLW-сечениях зоны Бриллюэна решетки опала
    • 3. 6. Сходство спектров пропускания однослойных и многослойных коллоидных кристаллов
    • 3. 7. Монослой сфер — от Ми резонансов к дифракционным резонансам
    • 3. 8. Спектры пропускания опала и фотонная энергетическая структура
    • 3. 9. Параметры резонансов в спектрах пропускания токопленочного опала
    • 3. 10. Поляризационная анизотропия оптического отклика
      • 3. 10. 1. Поляризационная анизотропия резонансов в отражении
      • 3. 10. 2. Поляризационная анизотропия резонансов в пропускании
      • 3. 10. 3. Спектрально-угловвая зависимостьполяризационной анизотропии
      • 3. 10. 4. Неприменимость 1-мерной модели к описанию поляризационной анизотропии
      • 3. 10. 5. Критический угол дифракции в коллоидных кристаллах
    • 3. 11. Смешивание поляризаций света в опале
    • 3. 12. Азимутальная зависимость резонансов в пропускании опалов
    • 3. 13. Азимутальная симметрия спектров пропускания пленок опала
  • Основные результаты
  • Глава 4. Рассеяние света в пленочных опалах
    • 4. 1. Введение
    • 4. 2. Методика измерений
    • 4. 3. Упорядоченность решетки опала и спектр рассеяния вперед
    • 4. 4. Спектры рассеяния вперед и назад при нормальном падении света на пленку
    • 4. 5. Особенности рассеяния назад
    • 4. 6. Вероятность рассеяния
    • 4. 7. Индикатрисы рассеяния
    • 4. 8. Азимутальная анизотропия спектров рассеяния вперед
    • 4. 9. Рассеяние наклонно-падающего луча
  • Основные результаты
  • Глава 5. Распространение света в гетерогенных фотонных кристаллах
    • 5. 1. Введение
    • 5. 2. Фотонные гетерокристаллы на основе разницы показателя преломления
    • 5. 3. Фотонные гетерокристаллы на основе разницы параметра решетки
      • 5. 3. 1. Двухслойные фотонные гетерокристаллы на основе пленок опалов
      • 5. 3. 2. 2-мерная модель гетеро-кристалла
      • 5. 3. 3. Рассеяние света в двухслойных фотонных гетерокристаллах
    • 5. 4. Трехслойные фотонные гетерокристаллы
    • 5. 5. Спектроскопия рассеянного в 3-слойных гетерокристаллах света
    • 5. 6. Потери света в фотонных гетерокристаллах
      • 5. 6. 1. Потери в 3-слойном фотонном гетерокристалле
      • 5. 6. 2. Потери в 2-слойном фотонном гетерокристалле, составленном из опала и
  • Лангмюра-Блоджетт кристалла
  • Основные результаты
  • Глава 6. Излучение источника света в фотонном кристалле опала
    • 6. 1. Свойства излучающих систем на основе фотонных кристаллов
    • 6. 2. Методика измерения фотолюминесценции
    • 6. 3. Подавление спонтанного излучения широкополосного источника в объемном опале
    • 6. 4. Усиление спонтанного излучения в объемных опалах
    • 6. 5. Фотолюминесценция в объемных опалах с повышенным контрастом показателя преломления
    • 6. 6. Модификация излучения узкополосного источника в объемном опале
    • 6. 7. Излучение нанокристаллов СсГГе из тонкой пленки опала
      • 6. 7. 1. Спонтанное излучение из пленок опалов
      • 6. 7. 2. Усиление спонтанного излучения
      • 6. 7. 3. Усиление за счет медленных мод
      • 6. 7. 4. Усиление за счет локализованных мод дефектов
      • 6. 7. 5. Индикатриса излучения
      • 6. 7. 6. Усиленное излучение н/к СёТе в ТЮг инвертированных опалах
      • 6. 7. 7. Излучение н/к СсГГе в гетеро-опалах
    • 6. 8. Особенности излучения в инвертированных опалах
      • 6. 8. 1. Спектры излучение красителя в 8п8г инвертированном опале
      • 6. 8. 2. Фокусировка излучения в БпЗг инвертированном опале
    • 6. 9. Модификация излучения в инвертированных ХъО- опалах
      • 6. 9. 1. Спектры пропускания и фотолюминесценции
      • 6. 9. 2. Усиление спонтанного излучения кислородных дефектов в ZnO-инвертированных опалах
      • 6. 9. 3. Излучение в области межзонных переходов в ZnO
    • 6. 10. Влияние локального поля вблизи поверхности коллоидных кристаллов на излучение нанокристаллов СёТе
      • 6. 10. 1. Спектры фотолюминесценции сэндвич-структур
      • 6. 10. 2. Индикатриса излучения.б.10.3. Формирование индикатрисы излучения
  • Основные результаты
  • Глава 7. Гибридные металлодиэлектрические коллоидные фотонно-плазмонные кристаллы
    • 7. 1. 2-мерные тонкие фотонные кристаллы на пленке металла
    • 7. 2. 3-мерные фотонные кристаллы на пленке металла
    • 7. 3. Пленка металла на 2-мерном тонком фотонном кристалле
    • 7. 4. Пленка металла на 3-мерном фотонном кристалле
    • 7. 5. Плазмонно-фотонный волновод.-3637.6. Потери света в плазмонно-фотонном гетерокристалле
  • Основные результаты

Распространение света в неоднородных коллоидных фотонных кристаллах (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

В современной физике твердого тела большое внимание уделяется как структурам с пониженной размерностью так и ансамблям таких структур. Доказав свою продуктивность в области электроники, этот подход распространился на классическую оптику и привел к формированию во второй половине 20 века области науки, называемой фотоникой. Общепризнано, что в 21 веке именно фотоника будет двигателем научно-технического прогресса в области средств коммуникации и информационных технологий.

Взаимодействие электромагнитного (ЭМ) поля с заряженными частицами твердых тел приводит к проявлению веществом диэлектрических и магнитных свойств. Принимая во внимание огромную разницу между характерными размерами атомов и молекул (от доли нанометра) и длиной волны в оптическом диапазоне (до тысяч нанометров), в оптике принято описывать взаимодействие поля и вещества в приближении однородной эффективной среды. Если же пространственные размеры структур оказываются сопоставимыми с длиной световой волны, то проявляется резонансный характер взаимодействие поля и вещества, определяемый зависимостью диэлектрической и магнитной проницаемости от геометрических параметров структуры. Так возникли концепции фотонных кристаллов (ФК) и метаматериалов. Совместно с наноплазмоникой эти направления составляют ядро современной нанофотоники. В дальнейшем, наше обсуждение будет сфокусировано на ФК, функциональность которых не зависит от магнитных свойств среды.

Свое название ФК получили по аналогии их архитектуры с обычными атомными кристаллами. «Фотонными атомами» (ФА) являются структурные элементы с оптическими свойствами, резко отличающимися от остальной среды. Это могут быть воздушные полости в толще однородного сплошного материала или, наоборот, частицы из материалов с большим показателем преломления (ПП), упакованные периодическим образом в среде с меньшим показателем преломления. Резонансные свойства ФК проявляются в области длин волн, соизмеримых с периодом пространственной решетки ФА.

Классическим примером ФА является диэлектрическая сфера, имеющая резонансный отклик при освещении ее ЭМ волной. Эти резонансы, называемые.

1 2 резонансами Ми [, ], имеют топологию, схожую с электронными орбиталями атома. Причем характерный размер возбуждения соизмерим с ФА. Существенным различием атомов и ФА является слабая локализация Ми резонансов с малыми «квантовыми числами» в противоположность сильной локализации электронов на нижних орбиталях. При объединении ФА в решетку из Ми резонансов формируются зоны, разрешенные для распространения света. Так формируется фотонная энергетическая структура (ФЭС), неотъемлемым свойством которой являются запрещенные для распространения фотонов области спектра, называемые фотонными щелями (ФЩ). В зависимости от контраста показателя преломления ФА со средой ФЩ может быть или всенаправленной, т. е. независящей от направления падения света на ФК, или проявляться только в определенном направлении. В последнем случае ФЩ называют стоп-зоной. ФЩ является полной, если плотность оптических мод в ее пределах равна нулю, что возможно только в ФК неограниченного размера.

Энергетический спектр фотонов в ФК сходен не только со спектром электронов в твердых телах, но, например, и со спектром фононов в атомных решетках. А явления, связанные с распространением света в ФК, подобны акусто-оптической дифракции в жидкостях и твердых телах, дифракции рентгеновских лучей, электронов и нейтронов в атомных кристаллах и частотной селекции света в многослойных оптических фильтрах. Общие признаки этих явлений распространение возбуждений в виде блоховских волн и существование специфических диапазонов частот и/или направлений, в которых соответствующие коллективные возбуждения не могут распространяться вследствие трансляционной симметрии структуры.

Необходимо, однако, понимать ограниченность аналогии фотонных и атомных кристаллов. Если длина ЭМ волны существенно больше размера ФА, то ФК для такой волны является однородной средой, если много меньше — то распространение волны определяется законами геометрической оптики, а Ми резонансы плоской волной не возбуждаются из-за сильной их локализации на сфере. Еще одним принципиальным различием является то, что транспорт электронов межатомной средой не поддерживается, в отличие от распространения фотонов. Добавив к этим различиям тот факт, что фотоны заполняют все разрешенные по энергии состояния, не имея аналога уровню Ферми, становиться понятным, почему явления в ФК смогли составить обособленный раздел науки. В частности, широко распространенное определение ФК как полупроводников для света ведет к неадекватному представлению о механизме преобразования потока света в ФК. Некоторые важные для дальнейшего изложения сравнительные свойства атомных и фотонных кристаллов приведены в Таблице 1.

Таблица 0−1. Сравнение некоторых свойств атомных и фотонных кристаллов.

Атом Фотонный атом.

Электронная орбиталь (реальный объект) Ми резонанс (виртуальный объект).

Атомный кристалл Фотонный кристалл.

Скалярное уравнение Шредингера Векторные уравнения Максвелла.

Модель свободных электронов (бло-ховские моды) Суперпозиция падающих и рассеянных плоских волн (блоховские моды).

Модель сильно-связанных электронов (гибридизация электронных орбита-лей) Модель связанных резонаторов (гибридизация Ми резонансов).

Зонная энергетическая структура (зоны заполнены до уровня Ферми) Фотонная энергетическая структура (все разрешенные зоны заполнены).

Зонная проводимость (среда не поддерживает движение электронов) Зонная проводимость (среда поддерживает распространение фотонов).

Аморфные материалы Неупорядоченные ансамбли.

Прыжковая проводимость (затухает с расстоянием между атомами) Прыжковая проводимость (затухает с расстоянием между фотонными атомами).

К!• • • • • (д).

И1 ШЕ>

5 г Шт^г ШШРг • • • •.

Рис. 1, (а, б, в) Схематики 1-мерного (1М), 2 М и ЗМ ФК, соответственно. Разным тоном выделены составляющие ФК структурные элементы с различным ПЛ. (г) Дифракция падающего света (широкая стрелка слева) на периодической структуре. (д) Схематика, иллюстрирующая слабую локализацию света, рассеянного в неупорядоченной неоднородной среде. Стрелки, путь фотона от одного рассе-ивателя к другому. Необходимое условие локализации — интерференция волн, прошедших одну и ту же петлю в противоположных направлениях.

Размерность фотонной энергетической структуры (ФЭС) зависит от размерности профиля диэлектрической проницаемости в среде (Рис. 1 а, б, в). Распространение и излучение электромагнитных волн в ФК определяется интерференцией падающих и отраженных структурой волн. Получается, что ФК аналогичны традиционным дифракционным решеткам (Рис.1г). Исчерпывает ли эта аналогия физику ФК? Нет, поскольку основной предмет изучения — это процессы взаимодействия света и структуры в объеме ФК, в противоположность эффектам в дальнем поле, традиционно изучаемым как, например, в связи с дифракцией рентгеновских лучей в атомных кристаллах, так и при построении оптических приборов на дифракционных решетках. Цель исследования ФК можно сформулировать как создание условий для программируемой обработки светового потока в пространственных, спектральных и временных координатах.

Одно из первых исследований, положивших начало науке о ФК, было выполнено В. П. Быковым, теоретически исследовавшим изменение скорости спонтанного излучения источника, расположенного внутри структуры с периодическим изменением ПП [3'4]. Вопросы распространения света в ФК были изучены Р. Ценгерле [5], который предложил метод поверхностей постоянной частоты. Как таковой, термин ФК был введен в обиход после публикаций Е. Яб.

6 7 лоновича [ ] и С. Джона [ ]. Яблонович рассматривал ФК как аналог полупроводниковых материалов электроники, имеющий зонный характер энергетического спектра фотонов. Напротив, Джон подошел к этой идее, рассматривая локализацию света, рассеянного в неоднородной среде (Рис.1д). В частности, он применил к ФК идею края подвижности носителей, заимствовав ее из физики аморфных полупроводников. Интересно отметить, что именно квазипериодические и слабоупорядоченные среды рассматриваются в настоящий момент как перспективные структуры с точки зрения дальнейшего развития ФК.

Как выяснилось впоследствии, принцип резонансного взаимодействия света со структурой живых организмов используется в природе в течение миллиардов лет и ФК имеют многочисленные аналоги в природе. Структурирование материала лежит в основе как практически монохромного окрашивания диатомовых водорослей и панцирей насекомых, так и удивительной игры красок на крыльях бабочек. Наиболее ярким примером проявления этого механизма в неживой природе являются полудрагоценные опалы.

Решающим фактором развития фотоники является экспериментальная реализация предлагаемых структур. Для ФК видимого и ближнего инфракрасного диапазонов света технология их приготовления с необходимостью является нанотехнологией. Очевидно, что наиболее полно выраженными фотонно-кристаллическими свойствами должны обладать ЗМ ФК, в то время как для удержания света в пределах 1 М и тонких 2М ФК нужны дополнительные меры. Зато, если 1 М и тонкие 2М ФК можно приготовить, развивая стандартные литографические методы, то реализация 2 М и ЗМ ФК представляет собой нетривиальную задачу, для решения которой были привлечены новые технологии. Особняком стоят 2 М ФК, наиболее ярким примером которых являются фотон-нокристаллические оптические волокна.

Для изготовления ЗМ ФК используют такие методы, как 2-фотонная полимеризация, многолучевая голография, анизотропное травление и ЗМ наноим-принтинг, а также клонирование тонких 2М ФК. Единичные экземпляры ЗМ ФК изготавливают, например, повторением нескольких циклов сварки полупроводниковых пластин, с предварительно выгравированным нанолитографией рельефом поверхности, и с последующим удалением подложки ионным травлением. Все эти методы имеют свои достоинства и недостатки. Как правило, такие ЗМ ФК имеют линейный размер в плоскости -0.1−1 мм, причем, стоимость их нелинейно растет с ростом объема. Общей проблемой ЗМ ФК является достижение однородности структуры. ФК малого размера могут быть приемлемы для построения интегральных оптических схем, однако они явно недостаточны для изготовления макроскопических оптических элементов. Серьезной альтернативой нанолитографии является самоорганизация ЗМ решетки из одинаковых элементов.

Оригинальный способ создания объемных наноструктурированных материалов путем стабилизации диспергированного материала в полостях кристаллических пористых диэлектрических матриц был предложен В. Н. Богомоловым в конце 60-х годов [8]. В зависимости от характерного размера и формы полостей, а также расстояния между ними, можно приготавливать ансамбли наноструктур с различной топологией и составом (Таблица 0−2). А поскольку наполнителями могут являться металлы, полупроводники и диэлектрики, то вариативность этого метода превосходит большинство известных подходов к формированию макроскопически больших ЗМ сборок наноструктур [в4,в8].

Таблица 0−2. Матричный метод создания новых материалов.

Субнанометровые полости (0<1 нм).

Матрицы — кристаллы цеолиты и цеолито-подобные материалы, С60, углеродные нанотрубки Цель — создание кластерных материалов. Новые свойства — изменения типичного координационного числа связи атомов в кластере или нити, взаимодействие кластеров в кристалле.

Наноразмерные поры (1−10 нм).

Матрицы — синтетические пористые силикаты (МСМ41, 5ВА15), серпентины (хризотил-асбест), пористое стекло Цель — изменение электронной структуры и типа проводимости.

Новые свойства — размерное квантование, локализация и туннелирование носителей, изменение фазовых переходов.

Мезоскопические полости (10−200 нм).

Материалы — опалы, пористая окись алюминия, макропористый кремний.

Цель — коллективные эффекты в решетке взаимодействующих наночастиц.

Новые свойства — размерные эффекты, коллективные возбуждения, гибридизация различных по природе возбуждений.

Наиболее доступные самоорганизующиеся кристаллы с периодом близким длинам волн света видимого диапазона — это природные полудрагоценные минералы опалы. Опалы представляют собой коллоидные кристаллы, состоящие из одинаковых по размеру субмикронных сфер, упакованных в гранецен-трированную кубическую (ГЦК) решетку. Структура природного опала была расшифрована в 1964 г. 9] Но только в начале 80-х гг. В. Н. Богомоловым и Ю. А. Кумзеровым было предложено использовать синтетические опалы для приготовления материалов с программируемыми физическими свойствами [|0]. Соискатель с 1978 г. прошел школу В. Н. Богомолова и с 1986 г. работает над созданием функциональных материалов на основе стабилизированных в опале регулярных ансамблей сверхпроводящих, полупроводниковых и диэлектрических наноструктур.

2.05 нм.

0 68 н* двухатомные нити В1 в мордените хризотил-асбест.

50 нм опал, БЮ2 сферы 023Онм сверхпроводник джозефсоновская.

1тЩ длина когерентности полупроводник среда с топологическими магнитными вихрями проводящая среда с встроенным потенциальным рельефом кристаллическая пористая матрица с заполненными полостями фотонный кристалл опал.

ПОЛОСУ" диэлектрические сферы в воздухе) инвертированный опал каркас воздушные сферы в диэлектрике) опал из композитных g© Сфер В ПП^ирып<.>ППсф.р, > пп"олост. координата.

Рис. 2, (а) Разновидности экспериментально реализуемых материалов на основе матрицы опала, (б) Разновидности ФК, приготавливаемых на основе опалов.

Исследования в этом направлении позволили обозначить круг свойств, достижимых при формировании ансамблей наноструктур на основе синтетических опалов. Соискатель предположил, что условием наблюдения коллективных явлений в таких средах является соизмеримость характерной длины распространяющегося возбуждения с периодом структуры [т1,в1,в4,в8]. Несмотря на неосведомленность соискателя на тот момент о концепции ФК, опал с периодически модулированной диэлектрической постоянной был включен в эту классификацию (Рис.2).

В 1995 г. свойства опала как ФК были обнародованы в пионерской работе групп, возглавляемых A.A. Каплянским и В. Н. Богомоловым [" ]. Соискатель независимо продемонстрировал аналогичный результат также в 1995 r. f" 2,83]. С тех пор соискатель работает над созданием и исследованием фундаментальных свойств коллоидных ФК, в частности, специализируясь на разработке гетерогенных и гибридных ФК с целью расширения возможностей управления потоком света и генерации излучения.

В своей работе соискатель решал триединую задачу дизайна коллоидных ФК, определения их оптических свойств и объяснения физических механизмов взаимодействия света со структурой. Соответственно, работы сосреда сфера искателя, с одной стороны, внесли заметный вклад в решение ряда насущных материаловедческих проблем, таких как: (а) снижение концентрации дефектов в решетке тонкопленочных опалов, (б) внедрение искусственных дефектов в опалы, (в) количественная оценка искажений кристаллической решетки, (г) однородность распределения источников света в объеме опала, (д) изготовление трехкомпонентных опалов с тонкопленочным внутренним покрытием и ме-талло-диэлектрических опалов из композитных наносфер. В свою очередь, технологические инновации позволили соискателю подойти к выполнению основной задачи исследования — расширению функциональных возможностей ФК на основе опалов. Методом решения этой задачи был выбран курс на создание пространственно-неоднородных ФК. В принципе, любой ФК конечных размеров является структурно-неоднородным. Наличие поверхностей раздела приводит к отклонению свойств ФК от предсказаний для бесконечного кристалла, например, из-за необходимости согласования блоховских мод ФК и плоских волн однородного диэлектрика. Модификация границ ФК дает в руки исследователя метод формирования оптического отклика.

Примером этого подхода явились обнародованные в 2000 г. соискателем ЗМ фотонные гетерокристаллы (ФГК), т. е. наборы соприкасающихся ФК, имеющих различную ФЭС. В свойствах ФГК не просто складываются резонансы составляющих их ФК, но и происходит согласование собственных мод этих ФК на границах их раздела. Кроме того, создавая сверхструктуры из коллоидных кристаллов, можно уйти от прямой связи положения оптических резонансов и размера составляющих кристалл сфер. Однако потенциал ФГК по сей день остается нераскрытым из-за недостаточной теоретической разработки его свойств.

Другой оригинальной реализацией пространственно-неоднородных ФК являются предложенные соискателем в 2008 г. гибридные плазмонно-фотонные кристаллы (ПФГК), состоящие из диэлектрического ФК в контакте с металлическим плазмонным кристаллом. В таких ПФГК помимо дифракционных резонансов в обработке потока света участвуют поверхностные плазмон-поляритоны, локальные плазмоны и резонансы Фабри-Перо. Важно отметить, что формирование гибридных мод из блоховских волн ФК и поверхностных плазмон-поляритонов приводит к отличию отклика ПФГК от линейной суперпозиции свойств его компонентов. Изменяя топологию пленки металла и размерность ФК, оказалось возможным существенно расширить возможности управления свойствами ФК.

Основные аспекты выполненных соискателем работ рассмотрены в данной диссертации.

Общая характеристика работы.

1.

Актуальность темы

Разработка концепции ФК как среды, обладающей фотонными запрещенными зонами (ФЩ) или направленными стоп-зонами в энергетическом спектре, позволила расширить представление о взаимодействии света со структурированным веществом, как о совокупности процессов дифракции и локализации света, гибридизации мод, замедления групповой скорости распространения излучения, изменения времени жизни атомов в возбужденном состоянии и многих других.

ФК явились тем звеном, которое соединило классические исследования оптических свойств отдельных диэлектрических, полупроводниковых и металлических наночастиц, наноструктур и молекулярных комплексов с работами по изучению свойств функциональных ансамблей таких наноструктур. В результате оформилась «нанофотоника», как научно-техническое направление, занимающееся формированием, управлением и преобразованием потоков электромагнитной энергии в масштабе расстояний, начиная от долей длины волны. В настоящий момент нанофотоника охватывает такие области исследования как фотонные кристаллы, наноплазмоника и метаматериалы.

В свою очередь, изучение ФК сред дало мощный импульс прикладным работам в области (а) замещения оптоволоконных соединений интегральными схемами на ФК, что предполагает значительное, от сантиметров до десятков микрон, уменьшение размеров устройств управления оптическим излучением, б) интеграции оптических элементов в твердотельных оптических процессорахв) сенсорных устройств нового типа, использующих существенное, до 100 раз, замедление групповой скорости распространения излучения- (г) устройств управления потоком лучистой энергии, основанных на принципах волновой оптики и повышающих эффективность солнечных элементов и источников света, а также устройств ввода-вывода энергии излучения- (д) низкопороговых лазеров, использующих для генерации искусственно созданные пики плотности оптических состояний- (е) микрорезонаторов с добротностью свыше 107 на основе локальных дефектов в ФК, нашедшие свое применение в квантовой оптике, (ж) нелинейных оптических устройств на ФК-волокнах, применяемых для генерации белого света и коррекции фронта фемтосекундных импульсов.

Все вышеперечисленное присуще ФК любой размерности, однако, большинство новых фундаментальных результатов получено для 1 М и 2М ФК. Наименее изученными остаются ЗМ ФК. Сложность состоит в том, что измеряемые свойства ЗМ ФК соответствуют проекции ФЭС на поверхность его зоны Бриллюэна, что делает невозможным селективное возбуждение отдельных мод ФК. Представленное в диссертации исследование распространения, рассеяния и генерации света в ФК значительно расширяет информацию о взаимодействии света со структурой ФК и вносит существенный вклад, как в понимание механизмов этих процессов, так и в разработку новых методик исследования оптических свойств ФК.

К сожалению, перспективы применения ЗМ ФК в оптоэлектронике пока туманны, несмотря на их максимальные возможности в плане взаимодействия света со структурой. Связано это с очевидными технологическими трудностями приготовления ЗМ ФК. Тем не менее, успешные работы ведутся над созданием различного рода датчиков и управлением потоком света в фотоэлектрических преобразователях. В последнее время особое внимание уделяется фотонным стеклам, представляющим собой случайную упаковку одинаковых сфер, а также частично разупорядоченным ФК, в которых запрещенные зоны расширены за счет локализации света, с прицелом на создание дешевых низкопороговых источников когерентного излучения. Стоит отметить, что промышленность (компания Merck) производит километры декоративного материала на основе пленочного опала, а компания BASF выпускает косметическую продукцию с включением коллоидных кристаллов.

В этом плане, полученные соискателем результаты по созданию эффективных рассеивателей света, основанных на синергетическом эффекте дифракции, радиационного распада короткоживущих поверхностных плазмон-поляритонов и рассогласования мод на границе раздела в фотонном гетерокри-сталле, открьшают многообещающие перспективы их использования в солнечной энергетике.

Для создания ЗМ ФК с ФЩ в видимой области спектра необходима разработка методов пространственного наноструктурирования материалов, поэтому самоорганизующиеся ансамбли субмикронных сфер являются одной из самых недорогих, удобных и широко распространенных платформ. Оборотной стороной самоорганизации являются (а) высокая концентрация дефектов решетки, ведущая к размыванию запрещенных зон, (б) невысокое значение контраста ПП, ведущее к пространственно-анизотропной ФЭС и (в) невозможность изменения симметрии кристалла.

На момент начала работы было известно, что оптические свойства природных опалов определяются дифракцией света на решетке плотноупакованных микросфер [9], однако не имелось систематических данных по распространению света в искусственных опалах и, тем более, по свойствам заключенных в них источников света. Более того, ни искусственные, ни большинство природных опалов не обладали на тот момент достаточной для исследования фотоннокри-сталлических свойств регулярностью упаковки коллоидных сфер. Фактически, имевшиеся опалы были составлены из сфер различного диаметра и имели поликристаллическую структуру. Поэтому путь к экспериментальному исследованию взаимодействия света со структурой опала лежал через разработку технологии получения близких к монокристаллам образцов. Только разрешив технологические проблемы, стало возможным приступить к фундаментальным экспериментальным исследованиям как баллистического переноса света, так и процессов рассеяния и генерации света.

Диссертационная работа выполнена в рамках программы по плановой бюджетной теме ФТИ им. А. Ф. Иоффе РАН № ГР 01.9.40.003660. 2. Целью диссертационной работы является экспериментальное изучение распространения и генерации ЭМ излучения в однокомпонентных и многокомпонентных неоднородных коллоидных фотонных кристаллах оптического диапазона, а также демонстрация возможности создания фотонных кристаллов с программируемыми оптическими свойствами.

3. Поставленная цель была достигнута через решение следующих задач:

• создание высокоупорядоченных тонкопленочных коллоидных кристаллов и разработки методов количественной оценки их кристалличности, а также их антиподов — 2 М фотонных стекол;

• изучение спектральных зависимостей пропускания, отражения и рассеяния поляризованного света коллоидными ФК;

• разработка ЗМ гетерогенных ФК и исследование их оптических свойств;

• разработка гибридных плазмонно-фотонных гетеро-кристаллов и исследование их оптических свойств;

• исследование модификации излучения связанных с ФК источников света.

4. Объекты и методы исследования. Объектами исследования являются материалы — коллоидные кристаллы и структуры, полученные на их основе, а также процессы распространения и генерации ЭМ волн в ФК. Методами исследования являются: сканирующая электронная микроскопия для анализа исследуемых структур, количественный рентгеновский микроанализ состава ФК, измерение спектров прошедшего и отраженного линейно-поляризованного света в зависимости от угла падения света и ориентации плоскости падения, измерение спектров рассеянного света, измерение спектров и индикатрис фотолюминесценции, моделирование энергетической зонной структуры, спектров отражения и пропускания ФК, а также дисперсий резонансов.

5. Гипотеза. В основе проведенных исследований лежит предположение о том, что оптические свойства ФК для данного контраста показателя преломления зависят (1) от резонансных условия переноса света, (2) от согласования поля свободного пространства с оптическими модами ФК или согласования собственных мод различных кристаллов в гетероили гибридной структуре, и (3) от рассеяния света на дефектах кристалла.

6. Научная новизна работы. Все приведенные результаты и выводы являются оригинальными. Ссылками в тексте диссертации отмечены результаты, полученные в сотрудничестве с другими учеными.

• Предложен метод акустической шумовой активации кристаллизации опала, ведущий к 10-кратному улучшению регулярности решетки.

• Разработан сравнительный количественный метод оценки совершенства упаковки плоскостей с высокими индексами Миллера в решетках пленочных опалов по величине амплитуды Фурье-гармоник дифракционных резонансов в спектрах пропускания, полученных при вращении плоскости падения.

• Достигнуто заполнение полостей опала последовательным нанесением атом-но-тонких слоев вещества и металл-органическим газофазным синтезом.

• Обнаружено антипересечение дисперсий собственных мод в спектрах опала.

• Продемонстрировано смешивание поляризаций в прошедшем и отраженном свете и предложена интерпретация эффекта, основанная на вращении плоскости поляризации вследствие биения блоховских мод ФК.

• Показано, что беспорядок решетки, пробой поляризационной анизотропии в области антипересечения мод опала и вращение плоскости поляризации света приводят к подавлению критического угла дифракции в отраженном свете.

• Предложена спектроскопия рассеянного света в упорядоченных ЗМ ФК, дополняющая спектроскопию прошедшего/отраженного света. Продемонстрировано, что рассеянный в пленке опала свет имеет поляризационную и пространственную анизотропию, одинаковую вероятность рассеяния вперед и назад, а ширина его угловой диаграммы увеличивается в стоп-зоне.

• Предложены и реализованы гетерогенные ЗМ ФК, суммирующие в своих спектрах дифракционные резонансы составляющих их кристаллов, найдено, что перестройка модовой структуры света на границе раздела двух ФК сопровождается рассеянием света и показана возможность создания фотоннокристалличе-ских волноводов в трехслойных гетеро-структурах.

• Продемонстрировано, что усиление спонтанного излучения в излучении точечного изотропного источника в опале имеется при любой сколь угодно малой мощности накачки и рассмотрены механизмы этого явления.

• Показано, что индикатриса излучения изотропного источника света в ЗМ ФК определяется конфигурацией поверхностей равной частоты.

• Реализованы гетерогенные излучающие ФК типа источник-фильтр и показана возможность формирования диаграммы направленности излучения в таких структурах.

• Создан новый класс гибридных плазмонно-фотонных кристаллов с пространственно-неоднородным распределением поля, перенос света в которых определяется совместно блоховскими модами диэлектрического ФК, поверхностными плазмон-поляритонами плазмонного кристалла, Ми резонансами фотонно-плазмонных атомов и Фабри-Перо резонансами квазиволноводных металло-диэлектрических структур.

7. Достоверность и надежность результатов, а также сделанных на их основе выводов обеспечивается сочетанием новых и апробированных методик измерений, соответствием результатов автора и приведенных в литературе данных, сопоставлением экспериментальных результатов, полученных на сходных объектах с использованием разных методов и разных приборов, а также математическим моделированием наблюдаемых свойств. Результаты прошли апробацию на многочисленных отечественных и международных конференциях и опубликованы в ведущих отечественных и зарубежных научных журналах.

8. Научная значимость диссертационной работы заключается в приоритетности созданных конфигураций фотонных кристаллов, а также в фундаментальном характере исследованных явлений и установленных закономерностей.

9. Практическая значимость полученных результатов определяется как существенным вкладом в развитие данной области нанофотоники, так и демонстрацией возможностей научно-технического внедрения нового вида оптических материалов на основе коллоидных ФК. Отметим такие результаты как:

• Разработка альтернативного метода кристаллизации пленок опала в условиях шумовой акустической вибрации и коллоидной эпитаксии, а также новых технологий синтеза вещества-наполнителя в полостях опала.

• Существенное расширение функциональности ФК на основе опалов вследствие реализации гетерогенных и гибридных опалов.

• Демонстрация ультраширокополосного, д<�в/о~1, независимого от поляризации и направления падения света рассеяния светового потока в плазмоннофотонных гибридных гетерокристаллах, пригодных для создания фотонных ловушек в солнечных элементах.

В результате проведенного исследования заложены основы нового научного направления в физике конденсированного состояния — экспериментальной физики неоднородных фотонных кристаллов.

10. Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на 85 международных конференциях, было сделано 27 приглашенных докладов. Результаты работы обсуждались на семинарах лаборатории физики анизотропных материалов, лаборатории спектроскопии твердого тела, низкоразмерном семинаре ФТИ им. А. Ф. Иоффе РАН. Соискатель выступал с приглашенными докладами в России, а также в 25 университетах и организациях за ее пределами.

11. Личный вклад автора. Содержание диссертации отражает персональный вклад автора в опубликованные работы. Ряд исследований выполнен на образцах, приготовленных по инициативе соискателя в ФТИ им. А. Ф. Иоффе РАН, а также в университетах Манчестера, Вупперталя, Корка, Эрлангена, Майнца, Гамбурга, Дрездена и Эванстона. Теоретическое моделирование было проведено по просьбе соискателя в университетах Монпелье, Вупперталя, Корка, Карлсруэ и Эрлангена. В целом, соискатель сделал определяющий вклад в выбор направлений исследований, постановку задач, в планирование и проведение эксперимента, а также в интерпретацию полученных результатов.

12. Публикации. По теме диссертации имеется 152 печатные работы, в том числе 88 (из 118 общего числа статей соискателя) статей в реферируемых российских и иностранных научных журналах, 51 (из 75) публикаций в трудах российских и международных конференций, а также 12 (из 14) глав в книгах. Хирш-фактор соискателя равен 24. Сделано 105 докладов на конференциях с публикацией соответствующего количества тезисов.

13.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, общей характеристики работы, семи глав, заключения и списка использованных источников (407 наименований). Общий объем диссертационной работы составляет 424 страницы, включая 265 рисунков и 8 таблиц.

Основные результаты.

Предложены и реализованы неоднородные гибридные металло-диэлектрические плазмонно-фотонные кристаллы, состоящие из последовательно соединенных тонких пленок металла и одноили многослойных пленок коллоидных кристаллов.

7.1. Перенос света в фотонно-плазмонных кристаллах обеспечивают несколько резонансных механизмов — собственные моды диэлектрического ФК, поверхностные плазмон-поляритоны в ПК, локализованные Ми резонансы металлических полусфер и Фабри-Перо резонансы пленочной структуры.

7.2. В гибридных плазмонно-фотонных кристаллах распределение поля неоднородно по сечению, так как поверхностные плазмон-поляритоны всегда локализованы у поверхности металла.

7.3. Изменяя архитектуру гибридных кристаллов, в частности, профиль пленки металла (плоская или повторяющая поверхность монослоя сфер) или размерность ФК (2М плоский или ЗМ), можно в широких пределах изменять их оптические свойства, отдавая преимущество тому или иному механизму резонансного переноса света.

7.4. В области перекрытия блоховских мод фотонного и плазмонного кристаллов происходит их гибридизация. Можно достичь превалирования гибридных мод в оптических свойствах плазмонно-фотонного гибридного кристалла и открытия новых фотонных щелей, уменьшая объем ПФГК до размеров неоднородного слоя, в котором существуют эти моды, например, в плазмонном волноводе на основе монослоя сфер.

7.5. Оптические свойства ПФГК поддаются управлению, если есть возможность воздействовать на условия связи собственных мод с континуумом мод внешнего пространства осуществляется с помощью резонансного устройства связи. Полоса резонансного пропускания в стоп-зоне опала была получена путем формирования внешнего резонатора у его поверхности.

Общее заключение.

Суммируя представленные в диссертации исследования, можно указать, что выдвинутые на защиту положения нашли свое подтверждение. Ансамбли коллоидных сфер были использованы как удобный модельный объект для исследования распространения света в плоских 2 М и ЗМ фотонных кристаллах и фотонных стеклах. Большинство полученных результатов не являются специфичными для коллоидных кристаллов и могут быть распространены на весь класс фотонных кристаллов.

1. Экспериментально изученные фотонные кристаллы обладают неоднородным распределением электромагнитного поля как в силу ограниченности своих размеров, так и в силу других нарушений периодичности их структуры.

2. Для изучения распространения света в фотонном кристалле были использованы (а) внешние источники направленного излучения, как зонд для выявления резонансного характера распространения света, (б) рассеянный свет, как внутренний изотропный источник, излучение которого связано с неупорядоченностью среды и (в) спонтанное излучение активной среды, как источника с зависящими от свойств среды спектром, направленностью и скоростью излучения. Сопоставимость результатов, полученных с использованием этих источников света, а также результатов численного моделирования, позволяет говорить о достоверности полученных результатов.

3. Распространение света в коллоидных кристаллах имеет резонансный характер, если длина волны света сравнима с периодом решетки, анизотропно по направлению в силу несферичности зоны Бриллюэна, а также неоднозначно зависит от поляризации падающего света из-за необходимости преобразования плоских волн свободного пространства в блоховские моды решетки, распределение поля в которых зависит от симметрии решетки, частоты и направления распространения света.

4. В зависимости от упорядоченности 2 М плоского ансамбля коллоидных сфер, частотного диапазона и степени локализации света в ансамбле реализуется или зонный механизм переноса света блоховскими модами решетки или прыжковый механизм распространения света за счет рассеяния локализованных Ми возбуждений отдельных сфер, а также возможен смешанный режим распространения света в плоскости 2 М ансамбля.

5. Спонтанное излучение активной среды в коллоидном фотонном кристалле с направленной фотонной запрещенной зоной испытывает ускорение, если излучение происходит в медленно распространяющиеся моды кристалла или в локализованные моды дефектов решетки. Скорость излучения зависит как от контраста диэлектрической проницаемости, так и от особенностей структуры, как это происходит, например, в гетерокристаллах. Интенсивность излучения может быть как подавлена в области малого пропускания стоп-зон, так и увеличена в направлениях фокусировки, происходящей вследствие кривизны изоэнергети-ческих поверхностей.

6. Фотонные гетерокристаллы, представляющие собой последовательно соединенные коллоидные кристаллы, имеющие различные параметры и/или симметрию решетки и/или различную диэлектрическую проницаемость, разработаны как среды с неоднородной фотонно-энергетической зонной структурой.

7. Основными явлениями в распространении света в гетерокристаллах являются рассеяние и частичная локализация света на границе раздела соседних фотонных кристаллов, отражающие перестройку модовой структуры потока света при переходе из одной фотонно-энергетической зонной структуры в другую.

8. Особенностью спектроскопии рассеянного в тонкопленочных коллоидных кристаллах света является то, что в качестве источника света используется дефекты решетки, рассеивающие часть падающего на них света. Подобие спектров рассеянного света спектрам прошедшего/отраженного света заключается в лучшем разрешении дифракционных резонансов с уменьшением концентрации дефектов решетки. Различие этих спектров состоит в противоположной зависимости интенсивности детектируемого сигнала от концентрации дефектов и в удвоении количества резонансов в спектрах рассеяния вследствие измерений вне нулевого порядка дифракции. Дополнительность этих спектров состоит в том, что ширина диаграммы направленности рассеянного света обратно пропорциональна доле баллистически распространяющегося в фотонном кристалле света.

9. Практический интерес к спектроскопии рассеянного света состоит в значительно большей чувствительности к нарушениям баллистического распространения света, что делает ее использование потенциально полезным при оптимизации структуры в возможных фотоннокристаллических приборах. Например, этим методом было выявлено нарушение обратимости путей рассеяния в гете-рокристаллах из-за рассеяния света на интерфейсе, неразличимое методами стандартной спектроскопии пропускания/отражения.

9. Усиление пространственной неоднородности распределения поля было достигнуто путем соединения в одной структуре электромагнитных кристаллов с различными носителями электромагнитной энергии, а именно, фотонами и поверхностными плазмон-поляритонами. Такие кристаллы, получившие название гибридных плазмонно-фотонных гетеро-кристаллов, позволяют программировать их оптические свойства путем изменения структуры и состава.

10. Основой широкой изменчивости оптических свойств гибридных плазмонно-фотонных кристаллов является одновременное участие в переносе света нескольких резонансных механизмов, таких как дифракция блоховских мод и поверхностных плазмон-поляритонов, локализация света в плазмонных резонан-сах, Фабри-Перо осцилляции и таммовские поверхностные состояния. В зависимости от строения гибридного кристалла имеется возможность придать одному или нескольким резонансам доминирующую роль в формировании оптических свойств.

11. Привлекательной чертой гибридных кристаллов является их потенциал для реализации различных функций, необходимых для линейной и нелинейной обработки оптических сигналов, программирования направленности потока света, высокоэффективного преобразования света в электроэнергию или создания комфортных источников света. Способ, которым неоднородный фотонный кристалл преобразует поток света, определяется, в частности, свойствами переходного слоя, в котором происходит гибридизация собственных мод различных структур и адаптация потока света к различным структурам. Создавая переходные слои или устройства связи с заданными параметрами, например, внедряя в них резонансные механизмы переноса света, можно существенно расширить функциональность фотонных кристаллов, не изменяя их состава и структуры.

Показать весь текст

Список литературы

  1. G. Mie, Beitrarge zur Optik trueber Medien, speziell kolloidaler Metalloesungen. Annalen der Physik, 330, IV Folge, band 25, No. 3, 377−445 (1908)
  2. P. Debye, Der Lichtdruck auf Kugeln von beliebigem Material, Annalen der Physik, 335, IV Folge, band 30, No. 11, 57−136 (1909)
  3. В.П. Быков, Спонтанное излучение в периодической структуре, ЖЭТФ, 62, № 2, 505−513 (1972)
  4. В. П. Быков, Спонтанное излучение в среде с полосным спектром, Квантовая электроника, 1, № 7, 1557−1577 (1974)
  5. R. Zengerle, Light propagation in singly and doubly periodic planar waveguides, J. Mod. Opt. 34, 1589−1617 (1987).
  6. E. Yablonovitch, Inhibited spontaneous emission in solid-state physics and electronics, Phys. Rev. Lett., 58, 2059−2062 (1987)
  7. S. John, Strong localization of photons in certain disordered dielectric superlattices, Phys. Rev. Lett., 58, 2486−2489 (1987)
  8. В.Н.Богомолов, Жидкости в ультратонких каналах, УФН, 124, 77 (1972)
  9. J. V. Sanders, Colour of precious opal, Nature, No.4964, 1151−1153 (1964)
  10. B.H. Богомолов, B.B. Журавлев, А. И. Задорожний, Е. В. Колла, Ю.А. Кумзе-ров, Вольт-амперные характеристики регулярной системы слабосвязанных сверхпроводящих частиц, Письма в ЖЭТФ, 36, вып. 8, 298−300 (1982)
  11. E.Yablonovitch, T.J. Gmitter Photonic band structure: The face-centered-cubic case, Phys. Rev. Lett., 63, № 18. 1950 1953 (1989)
  12. S. John, R. Rangarajan Optimal structures for classical wave localization: an alternative to the ioffe-regel criterion, Phys. Rev. B, 38, 10 101 10 104 (1988)17
  13. E.N.Economou, A. Zdetsis, Classical wave propagation in periodic structures,
  14. Phys. Rev. B. 40, № 2, 1334 1337 (1989)18
  15. K.M.Leung, Y.F. Liu Full vector wave calculation of photonic band structures in face-centered-cubic dielectric media, Phys. Rev. Lett., 65, 2646 -2649 (1990)
  16. K.M. Ho, C.T. Chan, C.M. Soukoulis, Existence of Photonic Gap in Periodic Dielectric Structures, Phys.Rev.Lett., 65, 3152−3155 (1990)20
  17. E. Ozbay, Layer-by-layer photonic band gap crystals: from microwave to the far-infrared, J. Opt. Soc. Amer. B, 13, 1945−1955 (1996)
  18. K. Busch and S. John, Photonic band gap formation in certain self-organizing systems, Phys Rev. E 58, 3896−3908 (1998)
  19. C. Lopez, Materials aspects of photonic crystals, Adv. Mat., 15, 1679−1704 (2003)
  20. R.D.Meade, A.M.Rappe, K.D.Brommer, J. D. Joannopoulos, O.L.Alerhand, Accrate theoretical analysis of photonic band gap materials, Phys. Rev. B, 48,8434−8437 (1993)
  21. J.B. Pendry, A. MacKinnon, Calculation of photon dispersion relations, Phys. Rev. Lett. 69, 2772 -2775 (1992)
  22. A.S. McLean, J.B. Pendry, A polarized transfer matrix for electromagnetic waves in structured media, J. Mod. Opt., 41, 1781−1802 (1994)
  23. J.B. Pendry, Photonic band structures, J. Mod. Opt., 41, 209 -229 (1994)
  24. D.M. Whittaker, I.S. Culshaw, Scattering-matrix treatment of patterned multiplayer photonic structures, Phys. Rev. B 60, 2610 -2618 (1999)
  25. N. Carlsson, T. Takemori, K. Asakawa, Y. Katayama, Scattering-method calculation of propagation modes in two-dimensional photonic crystals of finite thickness, J. Opt. Soc. Amer. B, 18, 1260 -1267 (2001)
  26. Р.А. Силин Построение законов преломления и отражения с помощью изоча-стот, Радиотехника и электроника, т.47, № 2, с. 186−191 (2002)31
  27. Н. Kosaka, T. Kawashima, A. Tomita, М. Notomi, Т. Tamamura, Т. Sato, S. Kawa-kami, Superprism phenomena in photonic crystals, Phys. Rev. В 58, RIO 096−991 998).32
  28. M. Notomi, Theory of light propagation in strongly modulated photonic crystals: Refractionlike behavior in the vicinity of the photonic band gap, Phys. Rev. В 62, 10 696 -10 705 (1998).33
  29. A. F. Koenderink, W. L. Vos, Optical properties of real photonic crystals: anomalous diffuse transmission/. Opt. Soc. Am. B, 22, No. 5, 1075−1084 (2005)
  30. A. Chelnokov, K. Wang, S. Rowson, J.M. Lourtioz, Near-infrared Yablonovite-like photonic crystals by focused ion-beam etching in macroporous silicon, Appl. Phys. Lett., 77, 2943−2945 (2000)35
  31. S. Noda, K. Tomoda, N. Yamamoto, A. Chutinan, Full three-dimensional photonic bandgap crystals at near-infrared wavelength, Science 289, 604−606 (2000).36
  32. S. Kawakami, T. Kawashima, and T. Sato, Mechanism of shape formation of three-dimensional periodic nanostructures by bias sputtering, Appl. Phys. Lett., 74, 463−4 651 999).
  33. K. Aoki, H. T. Miyazaki, H. Hirayama, K. Inoshita, T. Baba, К. Sakoda, N. Shinya, Y. Aoyagi, Microassembly of semiconductor three dimensional photonic crystal, Nat. Mater., 2, 117−121 (2003).
  34. M. Campbell, D. N. Sharp, M. T. Harrison, R. G. Denning, A. J. Turberfield, Fabrication of photonic crystal for the visible spectrum by holographic lithography, Nature, 404, 53−56 (2000).
  35. В. Chichkov, Two-photon polymerization High Resolution 3D Laser Technology and its Applications in «Nanoelectronics and Photonics: From Atoms to Materials, Devices, and Architectures» Eds. A. Korkin, F. Rosei, Springer, 2008, 453 p.
  36. J. Schilling, F. Mueller, S. Matthias, R.B. Wehrsporn, U. Goesele, Appl.Phys.Lett., 78,1180−1182 (2001)
  37. M. Bardosova, P. Hodge, L. Pach, M. E. Pemble, V. Smatko, R. H. Tredgold, and D. Whitehead, Synthetic opals made by the Langmuir-Blodgett method, Thin Solid Film, 437, 276−279 (2003).
  38. Н.Д. Денискина, Д. В. Калинин, JI.K. Казанцева, Благородные опалы, их синтез и генезис в природе, Наука, Новосибирск, 1980, 65 с.
  39. Stober, W., Fink, A. & Bohn, E. Controlled Growth of Monodisperse Silica Spheres in Micron Size Range, J. Colloid Interface Sci. 26, 62−69 (1968).
  40. Н.Д. Денискина, Д. В. Калинин, JI.K. Казанцева, Благородные опалы / Новосибирск: Наука, Сиб. отд. (Труды института геологии и геофизики). Вып. 693. 1987. 184с.
  41. М. Kreiger, F. М. O’Neill, Diffraction of light by arrays of colloidal spheres, J. Am. Chem. Soc., 90, 3114−3120 (1968)48 •
  42. R. F. Strickland-Constable, «Kinetics and mechanism of crystallisation,» Academic Press, London, 1968, pp. 347
  43. Y. A. Vlasov, V. N. Astratov, A. V. Baryshev, A. A. Kaplyanskii, O. Z. Karimov, and M. F. Limonov, Manifestation of intrinsic defects in optical properties of self-organized opal photonic crystals, Phys. Rev. E 61, 5784−5793 (2000).
  44. J. P. Hoogenboom, D. Derks, P. Vergeer, A. Van Blaaderen, Stacking faults in colloidal crystals grown by sedimentation, J. Chem. Phys. 117, 11 320−11 328 (2002).
  45. F. Garcia-Santanmaria, PhD Thesis: Photonic crystals based on silica microspheres, Universidad Autonoma de Madrid (2003).
  46. P. D. Garcia, R. Sapienza, J. Bertolotti, M. D. Martin, A Blanco, A. Altube, L. Vina, D. S. Wiersma, C. Lopez, Resonant light transport through Mie modes in photonic glasses, Phys.Rev.A, 78, 23 823−1-11 (2008)
  47. R. M. Amos, J. G. Rarity, P. R. Tapster, T. J. Shepherd, S. C. Kitson, Fabrication of large-area face-centred-cubic hard-sphere colloidal crystals by shear alignment, Phys. Rev. E 61, 2929−2935 (2000).
  48. A. van Blaaderen, R. Ruel, P. Wiltzlus, Template-directed colloidal crystallisation, Nature, 385, 321−324 (1997).
  49. C. Jin, M. A. McLachlan, D. W. McComb, R. M. De La Rue, and N. P. Johnson, Template-assisted growth of nominally cubic (lOO)-oriented three-dimensional crack-free photonic crystals, Nano Lett., 5, 2646−2650 (2005).
  50. S. H. Park, D. Qin, Y. Xia, Crystallisation of mesoscale particles over large areas, Adv. Mater. 10 (13), 1028−1032 (1998).57
  51. S. H. Im, Y. T. Lim, D. J. Suh, O. O. Park, Three-dimensional self-assembly of colloids at a water-air interface: A novel technique for the fabrication of photonic bandgap ciystals, Adv. Mater. 14, 1367−1369 (2002).58
  52. B. Griesebock, M. Egen, R. Zentel, Large photonic films by crystallisation on Fluid Substrates, Chem. Mater., 14, 4023−4025 (2002).
  53. P. Jiang, J. F. Berton, K. S. Hwang, V. L. Colvin, Single-crystal colloidal multilayers of controlled thickness, Chem. Mater., 11, 2132−2140 (1999).
  54. Yu. A. Vlasov, X.-Z. Bo, J. C. Sturm, D. J. Norris, On-chip natural assembly of silicon photonic bandgap crystals, Nature 414, 289−293 (2001).
  55. L. Cademartiri, A. Sutti, G. Calestani, C. Dionigi, P. Nozar, Flux-assisted self-assembly of monodisperse colloids, Langmuir 19, 7944−7947 (2003).
  56. S. Wong, V. Kitaev, G. A. Ozin, Colloidal crystal films: Advances in universality and perfection, J. Am. Chem. Soc. 125, 15 589−15 598 (2003).
  57. Y. K. Koh and C. C. Wong, In situ monitoring of structural changes during colloidal self-assembly, Langmuir, 22, 897−900, (2006).
  58. Z.-Z. Gu, A. Fujishima, O. Sato, Fabrication of high-quality opal films with controllable thickness, Chem. Mater. 14, 760 (2002).
  59. V.V. Serdobintseva, A.F. Danilyuk, D.V. Kalinin, Kinetics of the growth of su-pramolecular crystals in a suspension of monodispersed spherical silica particles, React. Kinet. Catal. Lett., v.71, № 1, p.93−98 (2000)
  60. B.B. Сердобинцева, Д. В. Калинин, H.B. Соболев, Лиофилизация поверхности монодисперсных сферических частиц кремнезема и синтез опаловых фотонно-кристаллических структур из лиофидьных суспензий, Доклады Академии наук, т. 416, № 6, с.810−813 (2007)
  61. D. Zou, S. Ma, R. Guan, M. Park, L. Sun, J.J. Aklonis, R. Salovey, Model filled polymers. V. Synthesis of crosslinked monodisperse polymethacrylate beads, J. Polym.Sci., Part A: Polym. Chem., 30, 137−144 (1992)
  62. M. Megens, J. E. G. J. Wijnhoven, A. Lagendijk, W. L. Vos, Light sources inside photonic crystals, J. Opt. Soc. Am. B, 16, 1403−1408 (1999)72
  63. J. W. Goodwin, J. Hearn, С. С. Ho, Studies on the Preparation and Characterisation of Monodisperse Polystyrene Latices. III. Preparation without added Surface Active Agents, Colloid Polym. Set, 252, 464−471 (1974)73
  64. Д.В., Плеханов А.И, Сердобинцева В. В., Шабанов В. Ф. Фотонные гетероструктуры на основе монокристаллических пленок опала, Доклады Академии наук, т.413, № 3, с. 329−331 (2007)
  65. Y.-W. Chung, I.-C. Leu, J.-H. Lee, M.-H. Hon, Influence of humidity of the fabrication of high-quality collidal crystals via a capillary-enhanced process, Langmuir 22, 6454−6560 (2006).
  66. N. D. Denkov, O. D. Velev, P. A. Kralchevsky, I. B. Ivanov, H. Yoshimura, K. Na-gayama, Mechanism of formation of two-dimensional crystals from latex particles on substrates, Langmuir 8, 3183−3190 (1992).
  67. D. J. Norris, E. G. Arlinghaus, L. Meng, R. Heiny, L. E. Scriven, Opaline photonic crystals: How does self-assembly work 1 Adv. Mater. 16, 1393−1399 (2004).
  68. L. C. Andreani, A. Balestreri, J. F. Galisteo-Lopez, M. Galli, M. Patrini, E. Descrovi, A. Chiodoni, F. Giorgis, L. Pallavidino, F. Geobaldo, Optical response with threefold symmetry axis on oriented microdomains of opal photonic crystals,
  69. Phys.Rev. B, 78, 205 304−1-9 (2008)78
  70. Д. Кассане, Университет Монпелье II, Франция.
  71. О. Vickreva, О. Kalinina, Е. Kumacheva, Colloidal crystal growth under oscillatory shear, Adv. Mater., 12, 110−112 (2000).on
  72. A.B. Барышев, A.A. Каплянский, B.A. Кособукин, М. Ф. Лимонов, К.Б. Саму-сев, Д. Е. Усвят, Брэгговская дифракция света в искусственных опалах, ФТТ, 45, 434−445 (2003)
  73. И.А.Карпов, Э. Н. Самаров, B.M. Масалов, С. И. Божко, Г. А. Емельченко, О внутренней структуре сферических частиц опалов, ФТТ, 47, 334−338 (2005)1. Of ф
  74. M. Megens, С. M. van Kats, P. Bosecke, W. L. Vos, In situ characterization of colloidal spheres by synchrotron small-angle X-ray scattering, Langmuir, 13, 6120−6129 (1997)oo
  75. W. L. Vos, M. Megens, С. M. van Kats, P. Bosecke, X-ray Diffraction of photonic colloidal single crystals, Langmuir, 13, 6004−6008, (1997)
  76. H. Graetsch, K. Ibel, Phys Chem Minerals, 24, 102−108 (1997)
  77. I. M. Sosnowska, M. Shiojiri, J. Electron Microscopy, 4Щ), 681−687 (1999)
  78. F. Garcia-Santamaria, J.F. Galisteo-Lopez, P.V. Braun, С. Lopez, Optical diffraction and high-energy features in three-dimensional photonic crystals, Phys. Rev. В 71, 195 112−1-5 (2005)
  79. M. D. Haw, W. С. К. Poon, P. N. Pusey, Direct observation of oscillatory-shear-induced order in colloidal suspensions, Phys. Rev. E 57, 6859−6864 (1998).
  80. L. Gammaitoni, P. Haenggi, P. Jung, F. Marchesoni, Stochastic resonance, Rev. Mod. Phys. 70, 223−288 (1998).
  81. H. A. Kramers, Brownian motion in a field of force and the diffusion model of chemical reactions, Physica (Utrecht) 7, 284−304 (1940).97
  82. P. Reimann, Brownian motors: noisy transport far from equilibrium, Phys.Rep. 360, 57−265 (2002)
  83. D. F. Russel, L. A. Wilkenks, F. Moss, Use of behavioral stochastic resonance by paddle fish for feeding, Nature 402, 291−294 (1999).
  84. V. S. Anishchenko, M. A. Safonova, L. O. Chua, Stochastic resonance in Chua’s circuit, Int. J. Bif. Chaos, 4, 441−446 (1994).
  85. J. Hizanidis, A. G. Balanov, A. Amann, E. Scholl, Noise-induced front motion: Signature of a global bifurcation, Phys. Rev. Lett. 96, 244 104−1-4 (2006)
  86. T. Shinbrot, F. J. Muzzio, Noise to Order, Nature, 410, 251−258 (2001)
  87. P. A. Kralchevsky, K. D. Danov and N. D. Denkov, Chemical Physics of Colloid Systems and Interfaces., Chapter 7 in Handbook of Surface and Colloid Chemistry (3rd Updated Edition- K. S. Birdi, Ed.). CRC Press, Boca Raton, FL, 2008.1 ГП
  88. Cademartiri, A. Sutti, G. Calestani, C. Dionigi, P. Nozar, A. Migliori, Flux-assisted self-assembly of monodisperse colloids, Langmuir 19, 7944−7947 (2003).
  89. В.Б. Алесковский, Химия твердых веществ, Высшая школа, М., 1978, 256 с.
  90. Porto S.P.S., Fleury P.A., Damen Т.С. Raman Spectra of Ti02, MgF2, ZnF2, FeF2, and MnF2, Phys.Rev. 154 522−526 (1967)
  91. Ohsaka Т., Izumi F., Fujiki Y. Raman spectrum of anatase, Ti02 J. Raman Spec-trosc.7, 321−324(1978)
  92. T.S.Rao-Sahib, D.B.Wittry, Electron energy loss in thin metallic films, J. Appl. Phys., 45, 5060−5069 (1974)
  93. R. Torrecillas, A. Blanco, M. E. Brito, C. Lopez, M. Miguez, F. Meseguer, J. S. Moya, Microstructural Study of CdS/Opal Composites, Acta Materialia, 48 46 534 657 (2000)
  94. B.H., Курдюков Д. А., Прокофьев A.B., Самойлович С. М., Эффект фотонной запрещенной зоны в оптическом диапазоне на твердотельных Si02 кластерных решетках опалах, Письма вЖЭТФ, 63, в.7, 496−501 (1996)
  95. A. Blanco, Н. Miguez, F. Meseguer, С. Lopez, F. Lopez-Tejeira, J. Sanchez-Dehesa, Photonic band gap properties of CdS-in-opal systems, Appl. Phys. Lett., 78, no.21, 3181−3183 (2001)
  96. N. V. Gaponenko Synthesis and Optical Properties of Films Formed by the SolGel Method in Mesoporous Matrices, J. Applied Spectroscopy, 69, N 1, 1−20 (2002)
  97. К. Yoshino, К. Tada, М. Ozaki, A. A. Zakhidov, R. Н. Baughman, The Optical Properties of Porous Photonic Crystals Infiltrated with Organic Molecules. Jpn. J. Appl. Phys., 36, L714-L717 (1997)
  98. S.R. Armstrong, R.D. Hoare, 1.М. Povey, M.E. Pemble, A. Stafford, A.G. Taylor and D. Klug, Reflectance Anisotropy from (001) GaAs Surfaces During Pseudo ALE Growth of GaAs, Appl. Surf. Sci. 69, 46−51 (1993)
  99. H.M. Yates, M.E. Pemble, H. Minguez, A. Blanco, C. Lopez, F. Meseguer,
  100. Vazquez, Atmospheric pressure MOCVD growth of crystalline InP in opals, J. Crystal Growth, 193, 9−15 (1998)
  101. H. M. Yates, M. E. Pemble, E. Palacios-Lidon, F. Garcia-Santamaria, I. Rodriguez, F. Meseguer, C. Lopez, Modification of the Natural Photonic Bandgap of Synthetic Opals via Infilling with Crystalline InP, Adv. Funct.Mater., 15, 411−417 (2004)
  102. C.B. Гапоненко, А. М. Капитонов, В. Н. Богомолов, A.B. Прокофьев, А. Ай-хмюллер, A.JI.Рогач, Электроны и фотоны в мезоскопических структурах: квантовые точки в фононом кристалле. Письма в ЖЭТФ, 68, № 2, 131−135 (1998)
  103. A. L. Rogach, L. Katsikas, A. Kornowski, D. Su, A. Eychmueller, H. Weller, Synthesis and Characterization of Thiol-Stabilized CdTe Nanocrystals, Ber. Bunsenges. Phys. Chem., 100, 1772−1778 (1996)
  104. G. Decher, Fuzzy Nanoassemblies: Toward Layered Polymeric Multicomposites. Science, 277, 1232−1237 (1997)
  105. N.P. Gaponik, D.V. Talapin, A.L. Rogach, K. Hoppe, E.V. Shevchenko, A. Kornowski, A. Eychmuller, H. Weller, Thiol-capping of CdTe nanocrystals: an alternative to organometallic synthetic routes, J. Phys. Chem. B, 106, 7177−7185 (2002)
  106. V. Shavel, N. Gaponik, A. Eychmuller. The Assembling of Semiconductor Nanocrystals, Eur. J. lnorg. Chem., 18, 3613−3263, (2005)
  107. N. A. Kotov, I. Dekany, J. H. Fendler, Layer-by-Layer Self-Assembly of Polyelec-trolyte-semiconductor Nanoparticle Composite Films. J. Phys. Chem., 99, 1 306 513 069 (1995).
  108. L. Rogach, D. S. Koktysh, M. Harrison, N. A. Kotov, Layer-by-Layer Assembled Films of HgTe nanocrystals with Strong Infrared Emission. Chem. Mater., 12, 15 261 528 (2000).
  109. F. Caruso, Nanoengineering of Particle Surfaces. Adv. Mater., 13, 11−22 (2001).19 S
  110. Z.Liang, A.S.Susha, F. Caruso, Metallodielectric opals of layer-by-layer coatedspheres, Adv.Mater., 14, 1160−1164 (2002)126 •
  111. Z.Liang, A.S.Susha, F. Caruso, Gold nanoparticle-based cjre-shell and hollow spheres and ordered ensembles thereof, Chem. Materials, 15, 3176−3183 (2003)127
  112. J. E. G. J. Wijnhoven, W. L. Vos, Preparation of Photonic Crystals Made of Air Spheres in Titania, Science, 281, 802−804 (1998)
  113. J. E. G. J. Wijnhoven, L. Bechger, W. L. Vos, Fabrication and Characterization of Large Macroporous Photonic Crystals in Titania, Chem.Mater., 13, 4486−4499 (2001)129. .
  114. G. Domingo, R.S. Itoga and C.R. Cannewurf, Fundamental Oprical Absorption in SnS2 and SeS2, Phys. Rev. 143, 536 541 (1966)1 4 1
  115. H. Cohen, M. Folman, T. Maniv, R. Brenner, E. Lifshitz and Z. Esterlit, Electrion-ic Excertations in SnS2: An electron-energy-loss-spectroscopy study, Phys. Rev. B, 46, 4446−4455 (1992)
  116. M. Scharrer, X. Wu, A. Yamilov, H. Cao, R. P. H. Chang, Fabrication of inverted opal ZnO photonic crystals by atomic layer deposition, Appl.Phys.Lett., 86, 1 511 131−3 (2005).
  117. H. Miguez, F. Meseguer, C. Lopez, A. Blanco, J. S. Moya, J. Requena, A. Mifsud, V. Fornes, Control of the photonic crystal properties of fee packed submicron Si02 spheres by sintering, Adv. Mater., 10, 480−483 (1998)
  118. A. van Blaaderen, Colloidal Molecules and Beyond, Science, Vol. 301. no. 5632, 470−471 (2003)1Л/
  119. F. Garcia-Santamaria, H.T.Miyazaki, A. Urrquia, M. Ibisate, M. Belmonte, N. Shiny a, F. Merseguer, C. Lopez, Nanorobotic manipulation of microspheres for on-chip diamond architectures, Adv .Mat., 14, 1144−1147 (2002)
  120. J.-M.Lourtioz, H. Benisty, V. Berger, J.-M.Gerard, D. Maystre, A. Tchelnokov, Photonic Crystals: Towards Nanoscale Photonic Devices, Springer, Berlin, 2005, 105−109
  121. И. Лэнгмюр, Химия Поверхности, Успехи Физических Наук, Т. XIV, вып. 2, 208−245, 1934
  122. Ь9 S. Reculusa, P. Masse, S. Ravaine, Three-dimensional colloidal crystals with a well-defined architecture, J. Colloid Interface Sci., 279, 471−478 (2004)
  123. M. Bardosova, P. Hodge, V. Smatko R.H. Tredgold and D. Whitehead, A new method of forming synthetic opals, Acta Phys. Slovaca, 54, 409−416 (2004)
  124. M. Bardosova, P. Hodge, L. Pach, M. E. Pemble, V. Smatko, R. H. Tredgold, D. Whitehead, Synthetic Opals Made by the Langmuir-Blodgett Method, Thin Sol. Films, 437, 276−279 (2003)
  125. P. Jiang, G. N. Ostojic, R. Narat, D. M. Mittleman, V.L. Colvin, The Fabrication and Bandgap Engineering of Photonic Multilayers, Adv. Mater., 13, No. 6, 389−393 (2001)
  126. R. Rengarajan, P. Jiang, D. C. Larrabee, V. L. Colvin, D. M. Mittleman, Colloidal photonic superlattices, Phys.Rev. B, 64, 205 103−1-4 (2001)
  127. N. Gaponik, D.V. Talapin, A.L. Rogach, K. Hoppe, E.V. Shevchenko, A. Kor-nowski, A. Eychmiiller, H. Weller, Thiol-Capping of CdTe Nanocrystals: An Alternative to Organometallic Synthetic Routes, J. Phys.Chem. B, 106, 7177−7185 (2002).
  128. V. Kitaev, G. Ozin, Self-assembled surface patterns of binary photonic crystals, Adv. Mater., 14, 75−78 (2003)
  129. N. Vogel, L. de Viguerie, U. Jonas, C. K. Weiss, K. Landfester, Wafer-Scale Fabrication of Ordered Binary Colloidal Monolayers with Adjustable Stoichiometries, Adv. Func.Mater., 16, 3064−3073 (2011)
  130. M. Allard, E. Sargent, E. A. Kumacheva, O. Kalinina, Characterization of internal order of colloidal crystals by optical diffraction, Optical And Quantum Electronics 34, 27−36 (2002)
  131. E. Pavarini, L. C. Andreani, C. Soci, M. Galli, F. Marabelli, D. Comoretto, Band structure and optical properties of opal photonic crystals, Phys.Rev. B 72, 45 102 1−9 (2005)
  132. B. Lange, J. Wagner, R. Zentel, Fabrication of Robust High-Quality ORMOCER® Inverse Opals, Macromolecular Rapid Communications, 27, 1746−1751 (2006)
  133. Yu. A. Vlasov, V. N. Astratov, A. V. Baryshev, A. A. Kaplyanskii, O. Z. Karimov, and M. F. Limonov, Manifestation of intrinsic defects in optical properties of self-organized opal photonic crystals, Phys.Rev.E, 61, № 5 5784−5793 (2000)
  134. W. L. Vos, R. Sprik, A. van Blaaderen, A. Imhof, Ad Lagendijk, G. H. Wegdam, Strong effects of photonic band structures on the diffraction of colloidal crystals, Phys.Rev.B, 53, 16 231−16 235 (1996)
  135. D.A.G. Bruggeman, Berechnung verschiedener physikalischer Konstanten von heterogenen Substanzen, Ann. Phys. (Leipzig) 24, 636−679 (1935)
  136. J.C.M. Garnett, Colours in metal glasses and in metallic films, Phil. Trans. R. Soc. Lond., 203,385−420 (1904)
  137. A.F. Koenderink, W.L. Vos, Light exiting from photonic band gap crystals is diffuse and strongly directional, Phys. Rev. Lett., 91, 213 902 1−4 (2003)
  138. J. V. Sanders, Diffraction of light by opals, Acta Cryst. A 24, 427−434 (1968).
  139. J. F. Galisteo-Lopez, C. Lopez, High-energy optical response of artificial opals, Phys.Rev. В 70, 35 108 1−6 (2004)
  140. Ф.К Самусев, К. Б. Самусев, М. В. Рыбин, М. Ф. Лимонов, Е. Ю. Трофимова, Д. А. Курдюков, В. Г. Голубев, Двумерная дифракция света на тонких опаловых пленках, ФТТ, 53, 993−998 (2011)
  141. В.А.Кособукин, К теории дифракции света в фотонных кристаллах с учетом межслоевой неупорядоченности, ФТТ, 47,1954−1963 (2005)
  142. F. Lopez-Tejeira, Т. Ochiai, K. Sakoda, J. Sanchez-Dehesa, Symmetry characterization of eigenstates in opal-based photonic crystals, Phys. Rev. B, 65, 195 110 1−8 (2002)
  143. Z. L. Wang, С. T. Chan, W. Y. Zhang, Z. Chen, N. B. Ming, P. Sheng, Optical properties of inverted opal photonic band gap crystals with stacking disorder, Phys.Rev. E 67, 16 612 1−10 (2003)
  144. G. Lozano, J. E. Mazzaferri, Luis A. Dorado, S. Ledesma, R. A. Depine, and H. Miguez, Angular dependence of the intensity of light beams diffracted by colloidal crystals, JOSA B, 27, Issue 7, pp. 1394−1399 (2010)
  145. А.В.Барышев, А. В. Анкудинов, А. А. Каплянский, В. А. Кособукин, М. Ф. Лимонов, К. Б. Самусев, Д. Е. Усвят, Оптическая характеризация синтетических опалов, ФТТ, 44, 1573−1581 (2002)
  146. А.В.Барышев, А. А. Каплянский, В. А. Кособукин, М. Ф. Лимонов, К. Б. Самусев, Д. Е. Усвят, Брэгговская дифракция света в искусственных опалах, ФТТ, 45, 434−445(2003)
  147. А.В.Барышев, А. А. Каплянский, В. А. Кособукин, М. Ф. Лимонов, А. П. Скворцов, Спектроскопия запрещенной фотонной зоны в синтетических опалах, ФТТ, 46, 1291−1299 (2004)
  148. А.В. Мороз, М.Ф., Лимонов М. В., Рыбин, К. Б Самусев, Многоволновая брэгговская дифракция в низкоконтрастных фотонных кристаллах на основе синтетических опалов, ФТТ, 53, 1045−1052 (2011)
  149. L. Li, New formulation of the Fourier modal method for crossed surface-relief gratings, J. Opt. Soc. Am. A, 14, No. 10, 2758−2767 (1997)170
  150. J. F. Galisteo-Lopez, E. Palacios-Lidon, E. Castillo-Martinez, and C. Lopez, Optical study of the pseudogap in thickness and orientation controlled artificial opals, Phys. Rev. В 68, 115 109 1−8 (2003).171
  151. J. Barrio, G. Lozano, J. Lamela, G. Lifante, L. A. Dorado, R. A. Depine, F. Jaque, and H. Miguez, Analysis of artificial opals by scanning near field optical microscopy, J. Appl. Phys., 109, 83 514−1-5 (2011)172
  152. X. Checoury, S. Enoch, C. Lopez and A. Blanco, Stacking patterns in self-assembly opal photonic crystals, Appl. Phys. Lett. 90, 161 131−161 133 (2007)
  153. T. Prasad, V. Colvin, and D. Mittleman, Superprism phenomenon in three-dimensional macroporous polymer photonic crystals, Phys. Rev. В 67, 165 103 165 109 (2003)
  154. К. Sakoda, Optical Properties of Photonic Crystals, Springer-Verlag, Berlin, pp. 253,2001
  155. H.T. Miyazaki, H. Miyazaki, K. Ohtaka, T. Sato, Photonic band in two-dimensional lattices of micrometer-sized spheres mechanically arranged under a scanning electron microscope, J.Appl.Phys., 87, 7152−8 (2000)176
  156. Б.К. Вайнштейн. Современная кристллография, т. 1. Симметрия кристаллов. Методы структурной кристаллографии. М.: Наука, 1979, 392 с.
  157. А.Ярив, П. Юх, Оптические волны в кристаллах, М, Мир, с. 193, 616 е., 1 987 178
  158. J.F. Galisteo-Lopez, F. Garcia-Santamana, D. Golmayo, B.H. Juarez, C. Lopez, E. Palacios-Lidon, Design of photonic bands for opal-based photonic crystals, Photonics and Nanostruct. Fundam. and Appl., 2, 117−125 (2004)
  159. E. Lidorikis, M.M. Sigalas, E.N. Economou, C.M. Soukoulis, Tight-Binding Par-ametrization for Photonic Band Gap Materials, Phys.Rev.Lett., 82, 1405−1408 (1998)
  160. C.F. Bohren, D.R. Huffman. Absorption and scattering of light by small particles, ch.4, Wiley, New York, 530 p., 1983.182
  161. S. John, Localization of Light, in «Photonic Band Gap Materials «, ed. C.M. Soukoulius, Kluwer Acad. Publ., p.563, 735 p., 1995
  162. P. A. Bobbert, J. Vlieger, Light scattering by a sphere on a substrate, Physica A, 137, 209−242 (1986).184
  163. E. Fucile, P. Denti, F. Borghese, R. Saija, О. I. Sindoni, Optical properties of a sphere in the vicinity of a plane surface, J. Opt. Soc. Am. A, 14, 1505−1514 (1997).185 • *
  164. H.F.Arnoldus, Reflection and refraction of multipole radiation by an interface, J. Opt. Soc. Am. A, 22, 190−198 (2005)
  165. M. Defos du Rau, F. Pessan, G. Ruffe, V. Vigneras-Lefebvre, J.P. Parneix, Scattering and coupling effects of electromagnetic waves in 3D networks of spheres, Eur. Phys. J. АР, 1, 45−52 (1998)
  166. L. Shi, X. Jiang, C. Li, Effects induced by Mie resonance in two-dimensional photonic crystals, J. Phys.: Condens. Matter., 19, 176 214 1−12 (2007)
  167. J. Grandidier, M. G. Deceglie, D. M. Callahan, H. A. Atwaterk, Simulations of solar cell absorption enhancement using resonant modes of a nanosphere array, Proc. o/SPIE, 8256 Eds. A. Freundlich, J.-F. F. Guillemoles, 825 603−1-9 (2012)
  168. H. M. van Driel and W. L. Vos, Multiple Bragg wave coupling in photonic bandgap crystals, Phys. Rev. В 62, 9872−9875 (2000)
  169. A. Reynolds, F. Lopez-Tejeira, D. Cassagne, F.J. Garcia Vidal, C. Jouanin, J. Sanchez-Dehesa, Spectral properties of opal-based photonic crystals having a Si02 matrix, Phys. Rev. В 60, 11 422−11 426 (1999)
  170. JI.Д. Ландау, Е.М. Л и ф ш и ц, Квантовая механика, кн. 2, М., Наука, 368 е., 1972
  171. Н. Miguez, V. Kitaev, G. A. Ozin, Band spectroscopy of colloidal photonic crystal films, Appl. Phys. Lett. 84, 1239−1241 (2004)
  172. V. G. Fedotov, A. V. Sel’kin, T. A. Ukleev, A. Yu. Men’shikova, N. N. Shevchen-ko, Resonant multiple diffraction of light in 3D opal-like photonic crystals, physica status solidi (b), 248, 2175−2179, (2011)
  173. J. F. Bertone, P. Jiang, K. S. Hwang, D. M. Mittleman, V. L. Colvin, Thickness Dependence of the Optical Properties of Ordered Silica-Air and Air-Polymer Photonic Crystals, Phys.Rev.Lett., 83, 300−303 (1999)
  174. A. F. Koenderink, A. Lagendijk, W. L. Vos, Optical extinction due to intrinsic structural variations of photonic crystals, Phys.Rev. B 72, 153 102 (2005)
  175. Y. Neve-Oz, M. Golosovsky, D. Davidov, A. Frenkel, Bragg attenuation length in metallo-dielectric photonic band gap materials, J. Appl.Phys., 95, 5989−5993 (2004)197
  176. V. Lousse, W. Suh, O. Kilic, S. Kim, O. Solgaard, and S. Fan, Angular and polarization properties of a photonic crystal slab mirror, Optics Express, 12, No. 8, 15 751 582 (2004)198
  177. Tarhan and G. H. Watson, Photonic band structure of fee colloidal crystals, Phys. Rev. Lett., 76, 315 (1996)
  178. A. V. Baryshev, A. A. Kaplyanskii, V. A. Kosobukin, K. B. Samusev, D. E. Usvyat, and M. F. Limonov, Photonic band-gap structure: From spectroscopy towards visualization, Phys. Rev. B 70, 113 104 (2004).
  179. A. Balestreri, L. C. Andreani, M. Agio, Optical properties and diffraction effects in opal photonic crystals, Phys. Rev. E 74, 36 603 (2006)
  180. A. Tikhonov, R.D. Coalson, S.A. Asher, Light diffraction from colloidal crystals with low dielectric constant modulation: Simulations using single-scattering theory, Phys.Rev.B, 77, 235 404 (2008)909
  181. Y. Ono, Applied Optics, Transmittance analysis of three-dimensional photonic crystals by the effective medium theory, 45 131−136 (2006)
  182. D. N. Chigrin, A. V. Lavrinenko, D. A. Yarotsky, S. V. Gaponenko, All-dielectric one-dimensional periodic structures for total omnidirectional reflection and partial spontaneous emission control, J. Lightwave Technol. 17, 2018−2024 (1999).
  183. Y. Fink, J. N. Winn, S. Fan, C. Chen, J. Michel, J. D. Joannopoulos, E.
  184. Thomas, A Dielectric Omnidirectional Reflector, Science 282, 1679 (1998)
  185. A.A. Dukin, .A. Feoktistov, A.V. Medvedev, A.B. Pevtsov, V.G. Golubev, A.V. Selkin, Polarization inhibition of the stop-band in distributed Bragg reflectors, J. Opt. A: Pure Appl. Opt. 8, 625−629 (2006)206 • «. •
  186. J. F. Galisteo-Lopez, F. Lopez-Tejeira, S. Rubio, C. Lopez, J. Sanehez-Dehesa,
  187. Experimental evidence of polarization dependence in the optical response of opal-based photonic crystals, Appl. Phys. Lett., 82, 4068−4070 (2003)
  188. А. Ярив, П. Юх, Оптические волны в кристаллах, Москва «Мир», 1 987 208
  189. А.Г. Баженова, А. В. Селькин, А. Ю. Меньшикова, Н. Н. Шевченко, Поляризационное подавление брэгговских рефлексов при отражении света от фотонных кристаллов, ФТТ, 49, 2010−2021 (2007)
  190. S. Essig and К. Busch, Generation of adaptive coordinates and their use in the Fourier Modal Method, Optics Express, 18, 23 258−23 274 (2010).
  191. S. G. Johnson and J. D. Joannopoulos, Block-iterative frequency-domain methods for Maxwell’s equations in a planewave basis, Optics Express, 8, 173−190 (2001).
  192. Г. С. Ландсберг, Оптика, 6 изд., Физматлит, Москва, 2003, 848с. (с.437)
  193. G. М. Gajiev, V. G. Golubev, D. A. Kurdyukov, А. V. Medvedev, А. В. Pevtsov, А. V. Sel’kin, V. V. Travnikov, Bragg reflection spectroscopy of opal-like photonic crystals, Phys. Rev. В 72, 205 115 1−9 (2005).
  194. A. Aiello and J. P. Woerdman, Physical Bounds to the Entropy-Depolarization Relation in Random Light Scattering, Phys. Rev. Lett., 94, 90 406 (2005).
  195. A. F. Koenderink, W. L. Vos, Optical properties of real photonic crystals: anomalous diffuse transmission, J. Opt. Soc. Am. В 22, 1075 (2005).л 1 с
  196. F.Genereux, S.W.Leonard, H.M. van Driel, A. Birner, U. Gosele, Large birefringence in two-dimensional silicon photonic crystals, Phys.Rev.B 63, 161 101−1-4 (2001)216
  197. A. Reza, Z. Balevicius, R. Vaisnoras, G. Babonas, A. Ramanavicius, Studies of optical anisotropy in opals by normalized incidence ellipsometry, Thin Sol. Films 519, 2641−2644 (2011)217
  198. M. Борн, Э. Вольф, Основы Оптики, 2 изд., Изд. «Наука», Москва 1973, 719с.218
  199. X. Checoury, S. Enoch, С. Lopez, A. Blanco, Stacking patterns in self-assembly opal photonic crystals, Appl. Phys. Lett., 90, 161 131 (2007)
  200. R. M. Amos, J. G. Rarity, P. R. Tapster, T. J. Shepherd, S.C. Kitson, Fabrication of large-area face-centered-cubic hard-sphere colloidal crystals by shear alignment, Phys. Rev. E, 61, 2929−2935 (2000)
  201. F. Lopez-Tejeira, T. Ochiai, K. Sakoda, and J. Sanchez-Dehesa, Symmetry characterization of eigenstates in opal-based photonic crystals, Phys. Rev. B 65, 195 110 (2002)
  202. H. Benisty, Dark modes, slow modes, and coupling in multimode systems, J. Opt.
  203. Soc. Am. BINol. 26, No. 4/718−724 (2009)222
  204. V. Karathanos, Inactive frequency bands in photonic crystals J. Mod. Opt. 45 1751−8 (1998)
  205. M. M. Sigalas, C. M. Soukoulis, C. T. Chan, R. Biswas, K. M. Ho, Effect of disorder on photonic band gaps, Phys. Rev. B 59 12 767−70 (1999)
  206. Z-Y. Li and Z-Q. Zhang, Fragility of photonic band gaps in inverse-opal photonic crystals Phys. Rev. B 62 1516−9 (2000)
  207. M. A. Kaliteevski, D. M. Beggs, S. Brand, R. A. Abram, V. V. Nikolaev, Stabilityof the photoic band gap in the presence of disorder Phys. Rev. B, 73 33 106 (2006)226 • • •
  208. A. F. Koenderink and W. L. Vos, Light exiting from real photonic band gap crystals is diffusive and strongly Directional, Phys. Rev. Lett. 91, 213 902 (2003)
  209. A. F. Koenderink and W. L. Vos, Optical properties of real photonic crystals: anomalous diffuse transmission, J. Opt.Soc. Am. B, 22 1075−84 (2005)
  210. J. Huang, N. Eradat, M. E. Raikh, Z. V. Vardeny, A. A. Zakhidov, R. H. Baugh-man, Anomalous coherent backscattering of light from opal photonic crystals, Phys.Rev. Lett., 86 4815−8 (2001)229
  211. A. Y. Sivachenko, M. E. Raikh, Z. V. Vardeny, Coherent umklapp scattering of light from disordered photonic crystals Phys. Rev. B, 63 245 103 (2001)
  212. P.St.J. Russel, T.A. Bricks, F.D. Llooyd-Lucas, in «Confined Electrons and Photons: New Physics and Applications», eds. E. Burstein and C. Weisbuch, Plenum Press, 585−633, 1995yi i
  213. A. Yamilov and H. Cao, Density of resonant states and a manifestation of photonic band structures in small clusters of spherical particles, Phys. Rev. B, 68 85 111 (2003)
  214. A. F. Koenderink, A. Lagendijk, W. L. Vos, Optical extinction due to intrinsic structural variations of photonic crystals, Phys. Rev. B, 72 153 102−1-4 (2005)
  215. Y. Xia, В. Gates, Y. Yin, Yu Lu, Monodispersed Colloidal Spheres: Old Materials with New Applications, Adv. Mater. 12, 693−713 (2000)
  216. J. Huang, N. Eradat, M.E.Raikh, Z. V. Vardeny, A. A. Zakhidov, R. H. Baughman, Anomalous Coherent Backscattering of Light from Opal Photonic Crystals, Phys. Rev. Lett. 86, 4815−4818 (2001)239 •
  217. Yu. A. Vlasov, M. Deutsch, and D. J. Norris, Single-domain spectroscopy of self-assembled photonic crystals, Appl. Phys. Lett. 76, 1627 (2000)
  218. O. L. Muskens, A. F. Koenderink, W. L. Vos, Broad-band coherent backscattering spectroscopy of the interplay between order and disorder in 3D opal photonic crystals, Phys. Rev. В 83, 155 101−1-9 (2011)
  219. L. A. Dorado, R. A. Depine, G. Lozano, H. Miguez, Interplay between crystal-size and disorder effects in the high-energy optical response of photonic crystal slabs, Phys.Rev. B, 76, 245 103 1−4 (2007).
  220. L. A. Dorado, R. A. Depine, Modeling of disorder effects and optical extinction in three-dimensional photonic crystals, Phys. Rev. В 79, 45 124 1−7 (2009)
  221. A.F. Koenderink, Emission and transport of light in photonic crystals, University of Amsterdam, PhD thesis, 2003
  222. А.В.Селькин, В. А. Кособукин, Ю. Н. Лазарева, Резонансное диффузное отражение света от статистически шероховатых интерфейсов фотонных кристаллов, Оптический журнал, 65−71, в.8 78 (2011)
  223. С. Е. Finlayson, A. I. Haines, D. R. E. Snoswell, A. Kontogeorgos, S. Vignolini, J.J. Baumberg, P. Spahn, G. P. Hellmann, Interplay of index contrast with periodicity in polymer photonic crystals, Appl. Phys. Lett. 99, 261 913−1-3 (2011)
  224. Yu. A. Vlasov, V. N. Astratov, O. Z. Karimov, A. A. Kaplyanskii, V. N. Bo-gomolov, A. V. Prokofiev, Existence of a photonic pseudogap for visible light in synthetic opals, Phys. Rev. В 55, R13357-R13360 (1997)
  225. P. van Albada and A. Lagendijk, Observation of Weak Localization of Light in a Random Medium, Phys. Rev. Lett., 55, 2692−2695 (1985)248
  226. G. Maret, P.E. Wolf, Multiple light scattering from disordered media. The effect of Brownian motion of scatterers, Zs. Phys. В., 65, 409−413 (1987)
  227. А. Исимару, Распространение и рассеяние света в случайно-неоднородных средах. М. Мир, 280 е., 19 811. ЛСЛ
  228. С.Е. Скипетров, С. С. Чесноков, Анализ методом Монте-Карло применимости диффузного приближения для анализа динамического многократного рассеяния света в случайно-неоднородных средах. Квант, электр., 25, № 8, 753−757 (1998)251
  229. I.Tarhan, G.H.Watson, Analytical expression for the optimized stop bands of fee photonic crystals in the scalar-wave approximation, P/zjas.Rev.В 54, 7593−7597 (1996) Photonic band structure of fee colloidal crystals, Phys. Rev. Lett., 76, 315−318 (1996).
  230. S.K. Sinha, Scattering From Fractal Structures, Phisica D, 38, 310−314 (1989)
  231. С. M. Sorensen and G. M. Wang, Size distribution effect on the power law regimeof the structure factor of fractal aggregates, Phys. Rev. E 60, N 6, 7143−7148 (1999)iff
  232. E. Istrate, Е. Н. Sargent, Photonic crystal heterostructures and interfaces, Reviews of Modern Physics, 78, 455−481 (2006)
  233. J. Hwang, M. Hoon Song, B. Park, S. Nishimura, T. Toyooka, J. W. Wu, Y. Takanishi, K. Ishikawa, H. Takezoe, Electro-Tunable Optical Diode Based On Photonic Bandgap Liquid-Crystal Heterojunctions, Nature Materials, 4, 383 387 (2005)
  234. B. Wang, W. Dai, A. Fang, L. Zhang, G. Tuttle, Th. Koschny, and С. M. Soukoulis, Surface waves in photonic crystal slabs, Phys.Rev.B 74, 195 104−1-4 (2006)260
  235. A. V. Kavokin, I. A. Shelykh, G. Malpuech, Lossless interface modes at the boundary between two periodic dielectric structures, Phys.Rev.B, 72, 233 102−1-4 (2005)261
  236. Д.В.Калинин, А. И. Плеханов, В. В. Сердобинцева, В. Ф. Шабанов, Фотонные ге-роструктуры на основе монокристаллических пленок опала, ДАН, 413,1−3 (2007)
  237. Yan, L.R. The, Q. Shao, C.C. Wong, Y-M. Chiang, Layer Transfer Approach to Opaline Photonic Crystals, Langmuir, 24, 1796−1800 (2008)263
  238. E. Istrate, M. Charbonneau-Lefort, E. H. Sargent, Theory of photonic crystal heterostructures, Phys.Rev.B 66, 75 121 1−6 (2002)
  239. C. W. Neff, Optical Properties of Superlattice Photonic Crystals, PhD Thesis, School of Mater. Science and Engineering, Georgia Inst, of Technology, 2005, http://hdl.handle.net/1853/14 108-
  240. C.Neff and C. Summers, A photonic crystal superlattice based on triangular lattice, Optics Express, 13, 3166−3173 (2005)
  241. D. Redfield, Multiple-pass thin-film silicon solar cell, Appl. Phys. Lett., 25, 647 648 (1974)
  242. A. Mandatori, C. Sibilia, M. Centini, G. DAguanno, M. Bertolotti, M. Scalora, M. Bloemer, С. M. Bowden, Birefringence in one-dimensional finite photonic bandgap structure, J. Opt. Soc. Am. B, 20, 504−513 (2003)97Г)
  243. M. A. Kaliteevski, J. Manzanares Martinez, D. Cassagne, and J. P. Albert, Disorder-induced modification of the transmission of light in a two-dimensional photonic crystal, Phys.Rev.B, 66, 113 101−1-4(2002)
  244. Yu. A. Vlasov, V. N. Astratov, A. V. Baryshev, A. A. Kaplyanskii, O. Z. Karimov, and M. F. Limonov, Manifestation of intrinsic defects in optical properties of self-organized opal photonic crystals, Phys.Rev. E 61, 5784−5793 (2000)272
  245. A. F. Koenderink and W. L. Vos, Optical properties of real photonic crystals: anomalous diffuse transmission, J. Opt. Soc. Am. В., 22, 1075−1084 (2005)273
  246. Yu. A. Vlasov, M. A. Kaliteevski, V. V. Nikolaev, Different regimes of light localization in a disordered photonic crystal, Phys.Rev. В 60,1555−1562 (1999)
  247. Yu, X., S. Fan, Anomalous reflections at photonic crystal surfaces, Phys. Rev. E 70, 55 601®l-4 (2004)276
  248. E.M. Parcell, Spontaneous emission probabilities at radio frequencies, Phys.Rev., 69, 681 (1946)277
  249. J. P. Dowling and С. M. Bowden, Atomic emission rates in inhomogeneous media with applications to photonic band structures, Phys. Rev. A 46, 612−622 (1992)278
  250. Y. Xu, R. K. Lee, and A. Yariv, Quantum analysis and the classical analysis of spontaneous emission in a microcavity, Phys. Rev. A 61, 33 807−1-13 (2000)
  251. R. Sprik, B. A. van Tiggelen, and A. Lagendijk, Optical emission in periodic dielectrics, Europhys. Lett., 35, 265−270 (1996).
  252. O.A. Акципетров, A.A. Федянин, Оптика и нелинейная оптика фотонных кристаллов и сверхрешеток, МГУ, курс лекций, 2005
  253. N. Vats, S. John, К. Busch, Theory of fluorescence in photonic crystals, Phys.Rev. A, 65, 43 808−1-13 (2002)283
  254. S.John and J. Wang, Quantum optics of localized light in a photonic band gap, Phys. Rev. В 43, 12 772−12 789 (1991).284
  255. N. Vats and S. John, Non-Markovian quantum fluctuations and superradiance near a photonic band edge, Phys. Rev. A 58, 4168−4185 (1998)285 I • • «
  256. T. Suzuki and P. K. L. Yu, Emission power of an electric dipole in the photonicband structure of the fee lattice, J. Opt. Soc. Am. В 12, 570−582 (1995)286
  257. С. Hermann and O. Hess, Modified spontaneous-emission rate in an inverted-opal structure with complete photonic bandgap, J. Opt. Soc. Am. В 19, 3013−3018 (2002)287
  258. A.F.Koenderink, L. Bechger, A. Lagendijk, W.L.Vos, An experimental study of strongly modified emission in inverse opal photonic crystals, phys.stat.sol.(a) 197 648−661 (2003)
  259. M.A.S. Kalseff, M.R. Phillips, A.R. Moon, A. Smallwood, Cathodoluminescence microanalysis of natural hydrated amorphous Si02 opal, Phys.Chem. Minerals, 24, 131−138 (1997)
  260. А.Н.Грузинцев, Г. А. Емельченко, В. М. Масалов, M. Romanelli, С. Barthou, P. Benalloul, A. Matre, Люминесцентные свойства опалов, Неорганические материалы, 44, № 2, 203−209 (2008)
  261. A.F. Koenderink, W.L. Vos, Light exiting real photonic band gap crystals is diffuse and strongly directional, Phys. Rev. Lett., 91, 213 902−1-4 (2003)
  262. P.Lodahl, A. F. van Driel, I. S. Nikolaev, A. Irman, K. Overgaag, D. Vanmaekelbergh, W. L. Vos, Controlling the dynamics of spontaneous emission from quantum dots by photonic crystals, Nature, 430, 654−657 (2004)
  263. E. P. Petrov, V.N. Bogomolov, 1.1. Kalosha, S. V. Gaponenko, Spontaneous Emission of Organic Molecules Embedded in a Photonic Crystal, Phys. Rev. Lett., 81, № 1 77−80,(1998)
  264. A. F. Koenderink, L. Bechger, H. P. Schriemer, A. Lagendijk, W. L. Vos, Broadband fivefold reduction of vacuum fluctuations probed by dye in photonic crystals. Phys. Rev. Lett. 88, 143 903 1−4 (2002).
  265. M. Megens, J.E.G.J. Wijnhoven, A. Lagendijk, W.L. Vos, Fluorescence lifetimes and linewidths of dye in photonic crystals, Phys.Rev. A 59, 4727−4731 (1999).297
  266. D.K. Rice and L.G. DeShazer, Spectral Broadening of Europium Ions in Glass, Phys. Rev., 186, 387−392 (1969)
  267. P. Yeh, Optical Waves in Layered Media, Wiley&Sons, New York, 1988 416 p.
  268. S. Shi, C. Chen, and D.W. Prather, Plane-wave expansion method for calculating band structure of photonic crystal slabs with perfectly matched layers, J. Opt. Soc. Am. A, 21, No. 9, 1769−1775 (2004)
  269. Г. Г. Зегря, А. Д. Андреев, Теория рекомбинации неравновесных носителей в гетероструктурах II типа, ЖЭТФ, 109, 615−638 (1996)
  270. S. John, Strong localization of photons in certain disordered dielectric superlattices Phys.Rev. Lett. 58(23), 2486−2489 (1987).
  271. G. van Soest, F. J. Poelwijk, R. Spirk, and A. Lagendijk, Dynamics of a Random Laser above Threshold, Phys. Rev. Lett. 86, 1522−1525 (2001).
  272. S.G. Romanov, C.M. Sotomayor Torres, H.M. Yates, M.E. Pemble, V.Y. Butko, V.V. Tretiakov. Optical properties of self-assembled arrays of InP quantum wires confined in nanotubes of chrysotile asbestos. J.Appl.Phys. 82, 380−385 (1997)
  273. A.A. Mikhailovsky, A.V. Malko, J.A. Hollingsworth, M.G. Bawendi, V.I. Klimov, Multiparticle interactions and stimulated emission in chemically synthesized quantum dots, Appl. Phys. Lett.,, 80, 2380−2382 (2002)
  274. D. N. Chigrin and C. M. Sotomayor Torres, Periodic thin-film interference filters as one-dimensional photonic crystals, Optics and Spectroscopy, 91, 484−489 (2001)318
  275. M. Scharrer, X. Wu, A. Yamilov, H. Cao, and R. P. H. Chang, Fabrication of inverted opal ZnO photonic crystals by atomic layer deposition, Appl. Phys. Lett., 86, 151 113−1-3 (2005).
  276. H. Noh, M. Scharrer, M. A. Anderson, R. P. H. Chang, H. Cao, Photoluminescence modification by a high-order photonic band with abnormal dispersion in ZnO inverse opal, Phys. Rev. B, 77, 115 136 1−9 (2008)322
  277. A. Yariv, P. Yeh, Photonics. Optical Electronics in Modern Communications, 6th ed., Oxford University Press, New York, 836 p., 2007.
  278. M. Scharrer, A. Yamilov, X. Wu, H. Cao, and R. P. H. Chang, Ultraviolet Lasing in High-Order Bands of Three-Dimensional ZnO Photonic Crystals, Appl. Phys. Lett. 88, 201 103−1-3 (2006).
  279. A. F. Koenderink, M. Kafesaki, C. M. Soukoulis, V. Sandoghdar, Spontaneous emission rates of dipoles in photonic crystal membranes, J.Opt.Soc.Am.B, 23, 11 961 206 (2006)325 •
  280. K. Ohtaka, H. Miyazaki, T. Ueta, Near-field effect involving photonic bands, Mat. Science and Engineering B, 48 153- 161 (I 997)326 * * *
  281. E. Fluck, N. F. van Hulst, W. L. Vos, L. Kuipers, Near-field optical investigation of three-dimensional photonic crystals, Phys.Rev. E, 68, 15 601−1-4 (2003)327 •
  282. H. Rigneault, F. Lemarchand, A. Sentenac, H. Giovannini, Extraction of light from sources located inside waveguide grating structures, Opt.Lett., 24, 148−150 (1999)
  283. W.B Joyce, R.Z. Bachrach, R.W.Dixon, D.A.Sealer, Geometrical properties of random particles and the extraction of photons from electroluminescent diodes,
  284. J.Appl.Phys., 45, 2229−2254 (1974)3jl P. Bermel, C. Luo, L. Zeng, L. C. Kimerling, J. D. Joannopoulos, Improving thin-film crystalline silicon solar cell efficiencies with photonic crystals, Optics Express, 15, № 25, 16 986−17 000 (2007)
  285. M. Boroditsky, T. F. Krauss, R. Coccioli, R. Vrijen, R. Bhat, E. Yablonovitch, Light extraction from optically pumped light-emitting diode by thin-slab photoniccrystals, Appl. Phys.Lett., 75, 1036−1039 (1999)ill
  286. T. Yamasaki, K. Sumioka, and T. Tsutsui, Organic light-emitting device with an ordered monolayer of silica microspheres as a scattering medium, Appl.Phys.Lett, 76, 1243−1245(2000)
  287. M.L. Dakks, L. Khun, P.F.Heidrich, B.A.Scott, Grating Coupler For Efficient Excitation Of Optical Guided Waves In Thin Films, Appl.Phys.Lett., 16, 523−525 (1970)
  288. Y.Kurokawa, H. Miyazaki, YJimba, Light scattering from a monolayer of periodically arrayed dielectric spheres on dielectric substrates, Phys.Rev.B, 65, 201 102−1-4 (2002)
  289. Y. Kurokawa, H. Miyazaki, Y. Jimba, Optical band structure and near-field intensity of a periodically arrayed monolayer of dielectric spheres on dielectric substrate of finite thickness, Phys. Rev В 69, 155 117−1-9 (2004)
  290. H.Miyazaki, K. Ohtaka, Near-field images of a monolayer of periodically arrayed dielectric spheres, Phys.Rev. B, 58, 6920−6937 (1998)
  291. S. Sadat-Saleh, S. Benchabane, F. I. Baida, M.-P. Bernal, V. Laude, Tailoring simultaneous photonic and phononic band gaps, J. Appl. Phys., 106, 74 912 (2009)
  292. B. Lenk, H. Ulrichs, F. Garbs, M. Miinzenberg, The building blocks of magnonics, Physics Reports, 507, 107−136 (2011)
  293. S.I. Bozhevolnyi, J. Erland, K. Leosson, P. M. W. Skovgaard, J. M Hvam, Wave-guiding in Surface Plasmon Polariton Band Gap Structures, Phys. Rev. Lett., 86, 3008−3011 (2001)
  294. A.L. Yablonskii, E.A. Muljarov, N.A.Gippius, S.G.Tikhodeev, T. Ishihara, Optical Properties of Polaritonic Crystal Slab, physic a status solidi (a), 190, 413−419 (2002)
  295. E.JI. Ивченко, А. И. Несвижский, С. Йорда, Брэгговское отражение от структур с квантовыми ямами, ФТТ, 36, 2118−2129 (1994)
  296. О. Toader, S. John, Photonic band gap enhancement in frequency-dependent dielectrics, Phys. Rev. E 70, 46 605 1−15 (2004).
  297. A. Yu. Sivachenko, M. E. Raikh, and Z. V. Vardeny, Excitations in photonic crystals infiltrated with polarizable media, Phys. Rev. A, 64, 13 809 1−8 (2001)348
  298. E.JI. Ивченко, A.H. Поддубный, Резонансные трехмерные фотонные кристаллы, ФТТ, 48, 540−547 (2006)
  299. Р. М. Johnson, A. F. Koenderink, W. L. Vos, Ultrafast switching of photonic density of states in photonic crystals, Phys. Rev. B, 66, 81 102−1-4 (2002)3 С A
  300. M. T. Tinker and J-B. Lee, Thermal and optical simulation of a photonic crystal light modulator based on the thermo-optic shift of the cut-off frequency, Opt. Express, 13,7174−7188 (2005)
  301. Z. Wang, C. T. Chan, W. Zhang, N. Ming, P. Sheng, Three-dimensional self-assembly of metal nanoparticles: possible photonic crystal with a complete gap below the plasma frequency, Phys. Rev. B, 64, 113 108−1-4 (2001)
  302. Z. Liang, A. S. Susha, and F. Caruso, Metallodielectric Opals from Layer-by-Layer Processed Coated Colloids, Adv. Mater. 14, 1160−1164 (2002).
  303. C. Graf, A. van Blaaderen, Metallodielectric Colloidal Core-Shell Particles for Photonic Applications, Langmuir, 18, 524−534 (2002)lie
  304. Y.Jiang, C. Whitehouse, J. Li, W.Y. Tam, C.T.Chan, P. Sheng, Optical properties of metallo-dielectric microspheres in opal structures, J. Phys.: Condens. Matter, 15, 5871−5879 (2003)
  305. Y. Lu, Y. Yin, Z.-Y. Li, Y. Xia, Synthesis and Self-Assembly of Au@Si02 Core-Shell Colloids, Nano Lett., 2 785−788 (2002).1. T
  306. B. Rodriguez-Gonzalez, V. Salgueirico-Maceira, F. Garcia-Santamaria, L. M. Liz-Marzan, Fully Accessible Gold Nanoparticles within Ordered Macroporous Solids, Nano Lett., 2, 471−473 (2002)
  307. A. Moroz, Metallo-dielectric diamond and zinc-blende photonic crystals, Phys. Rev B 66, 115 109−1-15 (2002)
  308. N. Eradat, J.D. Huang, Z.V.Vardeny, A.A. Zakhidov, I. Khayrullin, I. Udod, R.H. Baughman, Optical studies of metal-infiltrated opal photonic crystals, Synth. Met., 116,501−504 (2001).
  309. N. Perez, A. Huls, D. Puente, W. Gonzalez-Vinas, E. Castano, S.M. Olaizola, Fabrication and characterization of silver inverse opals, Sensors and Actuators B, 126, 86−90 (2007)
  310. M.E. Kozlov, N.S. Murthy, I. Udod, I.I. Khayrullin, R.H. Baughman, A.A. Zakhidov, Preparation, structural, and calorimetric characterization of bicomponent metallic photonic crystals, Appl. Phys. A, 86, 421−425 (2007)
  311. B. Hatton, L. Mishchenko, S. Davis, K. H. Sandhage, and J. Aizenberg, Assembly of large-area, highly ordered, crack-free inverse opal films, Proc. National Academy of Sciences of the USA (PHAS), 107 no. 23, 10 354−10 359 (2010)
  312. J.G. Fleming, S.Y. Lin, I. El-Kady, R. Biswas, K.M. Ho, All-metallic three-dimensional photonic crystals with a large infrared bandgap, Nature 417, 52−55 (2002)
  313. S. Maier, Plasmonics: Fundamentals and applications, Springer, 223 p., 2007.
  314. R. D. Averitt, S. L. Westcott, and N. J. Halas, Linear optical properties of gold nanoshells, J. Opt. Soc. Am. B,. 16, 1824−1832 (1999)368 •
  315. S. Lai, S. Link and N. J. Halas, Nano-optics from sensing to waveguiding, Nature photonics, 1, 641−648 (2007)369
  316. M. W. Knight, N.J. Halas, Nanoshells to nanoeggs to nanocups: optical properties of reduced symmetry core-shell nanoparticles beyond the quasistatic limit, New Journal of Physics, 10 105 006 1−10 (2008)7(1
  317. C. Farcau, S. Astilean, Probing the unusual optical transmission of silver films deposited on two-dimensional regular arrays of polystyrene microspheres, J. Opt. A: Pure Appl. Opt. 9, S345-S349 (2007).
  318. T. W. Ebbesen, H. J. Lezec, H. F. Ghaemi, T. Thio, P. A. Wolff, Extraordinaiy optical transmission through subwavelength hole arrays, Nature, 391, 667 (1998).
  319. L. Martin-Moreno, F. J. Garcia-Vidal, H. J. Lezec, K. M. Pellerin, T. Thio, J. B. Pendry, and T. W. Ebbesen, Theory of Extraordinary Optical Transmission through Subwavelength Hole Arrays, Phys. Rev. Lett., 86, 1114 (2001).378
  320. Y. Kurokawa, H. Miyazaki, Y. Jimba, Optical band structure and near-field intensity of a periodically arrayed monolayer of dielectric spheres on dielectric substrate of finite thickness, Phys. Rev B 69, 155 117−1-9 (2004).1. O on
  321. M. Lopez-Garcia, J. F. Galisteo-Lopez, A. Blanco, J. Sanchez-Marcos, C. Lopez, and A. Garcia-Martin, Enhancement and Directionality of Spontaneous Emission in Hybrid Self-Assembled Photonic-Plasmonic Crystals, Small, 6, 1757−1761 (2010)381
  322. Shi, X. Liu, H. Yina, J. Zi, Optical response of a flat metallic surface coated with a monolayer array of latex spheres, Physics Letters A, 374, 1059−1062 (2010)
  323. X.Yu, L. Shi, D. Han, J. Zi, and P. V. Braun, High Quality Factor Metallodielectric Hybrid Plasmonic-Photonic Crystals, Adv. Funct. Mater., 20, 1910−1916 (2010)
  324. P. B. Jonson, R. W. Christy, Phys. Rev. B, 6, 4370−4379 (1972)
  325. J. Nikoma, R. Loudon, D.R.Tilley, J. Phys.: Solid State Phys., 7, 3547−3559 (1974)•5 Off
  326. M. J. Weber, Handbook of Optical Materials, CRC Press, Boca Raton, FL, 512 c., 2003. j86 E. Istrate and E. H. Sargent, Measurement of the phase shift upon reflection from photonic crystals, Appl.Phys.Lett., 86, 151 112−1-3 (2005)
  327. T. Baba, R. Watanabe, K. Asano, F. Koyama, and K. Iga, Theoretical and experimental estimations of photon recycling effect in light emitting devices with a metal mirror, JpnJ. Appl. Phys. 35(1 A), 97−100 (1996).388
  328. C.W.Wilmsen, H. Temkin, L.A. Coldren, Vertical cavity surface emitting lasers, New York: Cambridge Univ. Press, 457 p, 1999.389
  329. K. Iga, Surface-Emitting Laser—Its Birth and Generation of New Optoelectronics Field, IEEE Journal on Selected Topics in Quantum Electronics, 6, 1201−1215 (2000).
  330. M. Kaliteevski, I. Iorsh, S. Brand, R. A. Abram, J.M. Chamberlain, A.V. Kavokin, I. A. Shelykh, Tamm plasmon-polaritons: Possible electromagnetic states at the interface of a metal and a dielectric Bragg min or, Phys. Rev. B, 76, 165 415 1−5 (2007)
  331. K. Wostyn, Y. Zhao, G. de Schaetzen, L. Hellemans, N. Matsuda, K. Clays, and A. Persoons, Insertion of a Two-Dimensional Cavity into a Self-Assembled Colloidal Crystal, Langmuir, 19, 4465−4468 (2003)392
  332. E. Palacios-Lidon, J. F. Galisteo-Lopez, B. H. Juarez, C. Lopez, Engineered Planar Defects Embedded in Opals, Advanced Materials, 16, 341−345 (2004)
  333. F. Fleischhaker, A.C. Arsenault, J. Schmidtke, R. Zentel, G. A. Ozin, Spin-Coating of Designed Functional Planar Defects in Opal Film Generalized Synthesis, Chem. Mater., 18, 5640−5642 (2006)
  334. A. K. Bhowmik, Polygonal Optical Cavities, Applied Optics, 39, No. 18, 30 713 075 (2000)395
  335. C. Gmachl, F. Capasso, E. E. Narimanov, J. U. Nockel, A. D. Stone, J. Faist, D. L. Sivco, A Y. Cho, High-Power Directional Emission from Microlasers with Chaotic Resonators, Science, 280 no. 5369, 1556−1564 (1998)396
  336. G. M. Wysin, Electromagnetic modes in dielectric equilateral triangle resonators, J. Opt. Soc. Am. B, 23, No. 8, 1586−1599 (2006)397
  337. J. A. Porto and F. J. Garcia-Vidal and J. B. Pendry, Transmission Resonances on Metallic Gratings with Very Narrow Slits, Phys. Rev. Lett. 83, 2845−48 (1999).398
  338. T. Matsui, A. Agrawal, A. Nahata, and Z.V. Vardeny, Transmission resonances through aperiodic aperture arrays, Nature 446, 517−521 (2007)
  339. И.В.Быков, А. П. Виноградов, А. В. Дорофеенко, A.M. Мерзликин, И. А. Рыжков, М. В. Седова, А. С. Ильин, Аномальное прохождение света через систему неупорядоченных отверстий в металлической пленке, Радиотехника и электроника, 54, 592−596 (2009).
  340. A. I. Maaroof, М. В. Cortie, N. Harris, L. Wieczorek, Mie and Bragg Plasmons in Subwavelength Silver Semi-Shells, Small, 4, 2292−2299 (2008)
  341. M. B. Cortie, M. J. Ford, A plasmon-induced current loop in gold semi-shells, Nanotechnology, 18, 23 570 1−6 (2007)
  342. J. B. Lassiter, M. W. Knight, N. A. Mirin, N. J. Halas, Reshaping the Plasmonic Properties of an Individual Nanoparticle, Nana Lett., 9, 4326−4332 (2009)
  343. B. R. Cooper, H. Ehrenreich, H. R. Philipp, Optical Properties of Noble Metals. II.
  344. Phys. Rev., 138, 494−507 (1965).
  345. S. Brand, M.A. Kaliteevski, R.A. Abram, Optical Tamm states above the bulk plasma frequency at a Bragg stack/metal interface, Phys.Rev.B, 79, 85 416 1−4 (2009)
  346. D. Sarid, Long-range surface-plasma waves on very thin metal films, Phys. Rev. Lett. 47, 1927−1930 (1981).
  347. J. Wang, C. Fan, P. Ding, J. He, Y. g Cheng, W. Hu, G. Cai, E. Liang, Q. Xue, Tunable broad-band perfect absorber by exciting of multiple plasmon resonances at optical frequency, Optics Express, 20, 14 871−14 878 (2012)
Заполнить форму текущей работой

На отлично!