Суперлюминесценция в активных средах с металлическими наночастицами - Дипломная работа

1. ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ И СУПЕРЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ РАСТВОРОВ КРАСИТЕЛЕЙ С НАНОСТРУКТУРАМИ 1.1 Механизмы формирования зон повышенной интенсивности оптических полей вблизи поверхности наноструктур 1.1.1 Усиление локальных оптических полей вблизи наноструктур 1.1.2 Механизм локализованных поверхностных плазмонов 1.2 Люминесценция в присутствии наноструктур 1.2.1 Люминесценция и суперлюминесценция в сильно рассеивающих средах с наноструктурами 1.2.2 Random-лазер 1.2.3 Материалы и механизм усиления 1.3 Пространственное распределение излучения в нанодисперсной среде 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТОВ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ СПЕКТРАЛЬНО ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК 2.1 Микрофотографии используемых наноструктур 2.2 Экспериментальная установка 2.3 Пространственные характеристики свечения рабочих растворов 2.4 Спектры поглощения наночастиц 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СПЕКТРАЛЬНО ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РАСТВОРОВ R6G С НАНОСТРУКТУРАМИ 3.1 Определение оптимальных концентраций красителя и наночастиц 3.2 Пороговые характеристики люминесценции рабочих растворов 3.3 Временная динамика деградации рабочих растворов ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ВВЕДЕНИЕ наноструктура деградация излучение оптический Развитие нанотехнологий в настоящее время, ведет к появлению множества материалов содержащих наноразмерные частицы. Усиление локального электромагнитного поля в спектральной области плазмонного резонанса связанно с присутствием плазмонных наночастиц в среде, которое сопровождается формированием полосы поверхностного плазмонного поглощения. Поверхностный плазмонный резонанс, ответственный за эффект усиления локального поля, - прежде всего характеристика металла, из которого сформированы наночастицы. В работах Карпова С.В., Слабко В.В. [1] показано, что спектр плазмонного поглощения серебра может уширяться в длинно волновую область спектра при агрегации частиц. В работе Р. Ченга и Т. Фуртака показано, что локальные оптические поля вблизи поверхностей частиц, входящих в состав таких агрегатов, также на порядки превышают мощность падающего поля и не требуют соблюдения условия резонансов падающей волны и частоты колебания плазмонов. Рассмотрим каждый из них в отдельности. 1.1 Механизмы формирования зон повышенной интенсивности оптических полей вблизи поверхности наноструктур В 1978 году было обнаружено, что для молекул, адсорбированных на шероховатых металлических поверхностях, доля рамановских фотонов в рассеянном свете увеличивается в раз. На рисунке 1.1 приведено полученное в [9] распределение интенсивности локального поля на поверхности перколяционной пленки (серебро-диэлектрик) к интенсивности падающего поля - ( ). Вследствие повышения эффективности спонтанного испускания фотонов должно произойти увеличение эффективности вынужденного излучения или суперлюминесценции. В статье [26] Diederik S. Wiersma, были приведены обзоры последних результатов, а также, обсуждена возможность применения этого типа устройства в качестве лазерного излучателя.