Научно-технический
«ОПТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ»
издается с 1931 года
 
   
Русский вариант сайта Английский вариант сайта
   
       
   
       
Статьи последнего выпуска

Электронные версии
выпусков начиная с 2008


Алфавитный указатель
2000-2010 гг


444
Архив оглавлений
выпусков 2002-2007 гг


Реквизиты и адреса

Вниманию авторов и рецензентов!
- Порядок публикации
- Порядок рецензирования статей
- Типовой договор
- Правила оформления
- Получение авторского вознаграждения


Контакты

Подписка

Карта сайта





Журнал с 19.02.2010 входит в новый «Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертации на соискание ученой степени доктора и кандидата наук»
Аннотации (07.2017) : ОСОБЕННОСТИ РАССЕЯНИЯ СВЕТА ЧАСТИЦАМИ С БОЛЬШИМ КОЭФФИЦИЕНТОМ ПРЕЛОМЛЕНИЯ

ОСОБЕННОСТИ РАССЕЯНИЯ СВЕТА ЧАСТИЦАМИ С БОЛЬШИМ КОЭФФИЦИЕНТОМ ПРЕЛОМЛЕНИЯ

© 2017 г.       М. И. Трибельский*,**,***, доктор физ.-мат. наук

*     Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва

**   Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Москва

*** The Research Institute for Time Study, Yamaguchi University, Yoshida, Yamaguchi City, Japan

E-mail: tribelsky@mirea.ru

УДК 535.42

Поступила в редакцию 30.01.2017

Представлен краткий обзор по резонансному рассеянию света субволновыми частицами с большим коэффициентом преломления и малой диссипацией. Показано, что вне частицы каждая парциальная мода может быть представлена как суперпозиция бесконечных каскадов резонансов Фано. Выяснена природа этих резонансов. Приведены простые соотношения, непосредственно выражающие параметры асимметричной линии Фано через размер частицы, волновое число падающего излучения и комплексный коэффициент преломления. Внутри частицы резонансы характеризуются традиционной лоренцевской формой линии, однако амплитуда резонансов может быть очень велика, а резонансы различных порядков могут существенно перекрываться. Это создает условия для гигантского (на порядки величин) усиления поля внутри такой частицы, а также для управления контрастом этого поля. Указанные свойства открывают новые возможности для создания нелинейных гетерогенных наноструктур и других метаматералов.

Ключевые слова: рассеяние света, резонансы Ми, наночастицы.

Коды OCIS: 290.4020, 290.5825, 160.4236

 

ЛИТЕРАТУРА

1.         Kerker M. The scattering of light and other electromagnetic radiation. N.Y.: AP, 1969. 666 p.

2.         Mie G. Beiträge zur Optik trüber Medien speziell kolloidaler Goldlösungen (Сontributions to the optics of diffuse media, especially colloid metal solutions) // Ann. Physik. 1908. B. 25. S. 377–445.

3.         Трибельский М.И. Резонансное рассеяние света малыми частицами // ЖЭТФ. 1984. Т. 86. С. 915–919.

4.        Tribelsky M.I., Luk’yfnchuk B.S. Anomalous light scattering by small particles // Phys. Rev. Lett. 2006. V. 97. P. 263902.

5.         Лукьянчук Б.С., Трибельский М.И. Аномальное рассеяние света малыми частицами и обратная иерархия оптических резонансов // Памяти М.Н. Либенсона / Под ред. Раскина Д.И., Яковлева Е.Б., Шандыбиной Г.Д. СПб.: ИТМО, 2005. С. 1011–1017.

6.        Лукьянчук Б.С., Трибельский М.И., Терновский В.В. Рассеяние света на наночастицах вблизи частот плазмонных резонансов // Оптический Журнал. 2006. Т. 73. № 6. С. 7–14.

7.         Luk’yanchuk B.S., Wang Z.B., Tribelsky M.I., Hong M.H., Chong T.C. Peculiarities of light scattering by nanoparticles and nanowires near plasmon resonance frequencies // J. Phys.: Conf. Series. 2007. V. 59. P. 234–239.

8.        Luk’yanchuk B.S., Tribelsky M.I., Ternovsky V.,Wang. Z.B., Hong M.H., Shi L.P., Chong T.C. Peculiarities of light scattering by nanoparticles and nanowires near plasmon resonance frequencies in weakly dissipating materials // J. Opt. A: Pure and Appl. Opt. 2007. V. 9. P. S294–S300.

9.        Luk’yanchuk B.S., Chong T.C., Shi L.P., Tribelsky M.I., Wang Z.B., Li L., Qui C.-W., Sheppard C. J. R., Wu J.H. What we expect from weakly dissipating materials at the range of plasmon resonance frequencies // IEEE PhotonicsGlobal@Singapore (IPGS). 2008. V. 1&2. P. 187–190.

10.       Fano U. Sullo spettro di assorbimento dei gas nobili presso il limite dello spettro d’arco // Nuovo Cimento. 1935. V. 12. P. 154–161.

11.       Fano U. Effects of configuration interaction on intensities and phase shifts // Phys. Rev. 1961. V. 124. P. 1866–1878.

12.       Wood R. On the remarkable case of uneven distribution of light in a diffraction grating spectrum // Proc. R. Soc. London, Ser. A. 1902. V. 18. P. 269–275.

13.       Miroshnichenko A.E., Flach S., Kivshar Y.S. Fano resonances in nanoscale structures // Rev. Mod. Phys. 2010. V. 82. P. 2257.

14.       Luk’yanchuk B., Zheludev N.I., Maier S.A., Halas N.J., Nordlander P., Giessen H., Chong T.C. The Fano resonance in plasmonic nanostructures and metamaterials // Nature Materials. 2010. V. 9. P. 707–715.

15.       Kuznetsov A.I., Miroshnichenko A.E., Brongersma M.L., Kivshar Y.S., Luk’yanchuk B. Optically resonant dielectric nanostructures // Science. 2016. V. 354. № 6314. P. aag2472.

16.       Tribelsky M.I., Flach S., Miroshnichenko A.E., Gorbach A., Kivshar Y.S. Light scattering by a finite obstacle and Fano resonances // Phys. Rev. Lett. 2008. V. 100. P. 043903.

17.       Tribelsky M.I., Geffrin J.-M., Litman A., Eyraud C., Moreno F. Small dielectric spheres with high refractive index as new multifunctional elements for optical devices // Sci. Rep. 2015. V. 5. P. 12288.

18.       Polyanskiy M. Refractive index database // http://refractiveindex.info/

19.       Rybin M.V., Samusev K.B., Sinev I.S., Semouchkin G., Semouchkina E., Kivshar Y.S., Limonov M.F. Mie scattering as a cascade of Fano resonances // Opt. Exp. 2013. V. 21. P. 30107–30113.

20.      Rybin M.V., Filonov D.S., Belov P.A., Kivshar Y.S., Limonov M.F. Switching from visibility to invisibility via Fano resonances: Theory and experiment // Sci. Rep. 2015. V. 5. P. 8774.

21.       Менский М.Б. Диссипация и декогеренция квантовых систем // УФН. 2003. Т. 173. № 11. С. 1199–1219.

22.      Tribelsky M.I., Miroshnichenko A.E., Kivshar Y.S. Unconventional Fano resonances in light scattering by small particles // Europhys. Lett. 2012. V. 97. P. 44005.

23.      Tribelsky M.I., Miroshnichenko A.E. Giant in-particle field concentration and Fano resonances at light scattering by high-refractive index particles // Phys. Rev. A. 2016. V. 93. P. 053837.

24.      Tribelsky M.I., Geffrin J.-M., Litman A., Eyraud C., Moreno F. Directional Fano resonances at light scattering by a high refractive index dielectric sphere // Phys. Rev. B. 2016. V. 94. P. 121110(R).

25.      Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М.: Наука, 1982. 620 с.

26.      Tribelsky M. Peculiarities of light scattering by particles with high refractive index // Program Int. Symp. FLAMN-16. St. Petersburg, Russia, 2016. P. 14.

27.       Kapitanova P., Ternovski V., Miroshnichenko A., Pavlov N., Belov P., Kivshar Y., Tribelsky M. Giant field enhancement in high-index dielectric subwavelength particles // Sci. Rep. 2017. V. 7. P. 731.

 

 

Полный текст