Спектральний аналiз поляризацiйних характеристик поверхневого плазмонного резонансу в нанорозмiрнiй плiвцi золота

Автор(и)

  • L. S. Maksimenko V.E. Lashkaryov Institute of Semiconductor Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
  • I. E. Matyash V.E. Lashkaryov Institute of Semiconductor Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
  • O. N. Mischuk V.E. Lashkaryov Institute of Semiconductor Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
  • S. P. Rudenko V.E. Lashkaryov Institute of Semiconductor Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
  • B. K. Serdega V.E. Lashkaryov Institute of Semiconductor Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
  • M. A. Stetsenko V.E. Lashkaryov Institute of Semiconductor Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe59.05.0523

Ключові слова:

модуляцiйна поляриметрiя, поверхневий плазмонний резонанс, хвилеводнi моди, дисперсiя

Анотація

Методом внутрiшнього вiдбиття iз застосуванням технiки модуляцiйної поляриметрiї дослiджено поляризацiйнi властивостi поверхневого плазмонного резонансу в нанорозмiрнiй плiвцi золота, що була виготовлена термiчним випаровуванням. Вимiряно спектральнi i кутовi характеристики коефiцiєнтiв вiдбиття лiнiйно поляризованих випромiнювань при стацiонарних азимутах поля хвилi паралельно R2p та перпендикулярно R2s площинi падiння, а також характеристики їх поляризацiйної рiзницi p = R2 s − R2p, що є продуктом модуляцiйної методики. Виявлено яскраву асиметрiю профiлю в спектрах параметра p(л). Вироблено методику визначення величини нерезонансної компоненти в спектрах p(л), з урахуванням якої проведено їх апроксимацiю функцiями Гауса. В отриманих характеристиках pSPR(л) виявлено три резонанснi компоненти. Запропоновано їх iнтерпретацiю, яка ґрунтується на опублiкованiй ранiше теоретичнiй моделi хвилеводних мод на обох поверхнях плiвки. Визначено параметри резонансiв, на пiдставi яких побудовано дисперсiйнi залежностi.

Посилання

Surface Polaritons: Electromagnetic Waves at Surfaces and Interfaces, edited by V.M. Agranovich and D.L. Mills (North-Holland, Amsterdam, 1982).

N.L. Dmitruk, V.G. Litovchenko, and V.L. Strizhevskii, Surface Polaritons in Semiconductors and Insulators (Naukova Dumka, Kyiv, 1989) (in Russian).

H. Raether, Surface Plasmons on Smooth and Rough Surfaces and on Gratings (Springer, Berlin, 1988).

https://doi.org/10.1007/BFb0048317

U. Kreibig and M. Vollmer, Optical Properties of Metal Clusters (Springer, Berlin, 1995).

https://doi.org/10.1007/978-3-662-09109-8

S. Kawata and H. Masuhara, Nanoplasmonics (Elsevier, Amsterdam, 2006).

S.A. Maier, Plasmonics: Fundamentals and Applications (Springer, New York, 2007).

D. Woolf, M. Loncar, and F. Capasso, Opt. Express 17, 22 (2009).

https://doi.org/10.1364/OE.17.019996

L.A. Golovan', V.Yu. Timoshenko, and P.K. Kashkarov, Usp. Fiz. Nauk 177, 6 (2007).

V.V. Klimov, Usp. Fiz. Nauk 178, 8 (2008).

N.G. Khlebtsov, Kvant. Elektron. 38, 6 (2008).

https://doi.org/10.1070/QE2008v038n06ABEH013829

I.D. Voitovich and V.M. Korsunskii, Sensor Controls on the Basis of Plasmon Resonance: Principles, Technologies, Applications. (Stal', Kyiv, 2011) (in Russian).

V.S. Grinevich, L.M. Filevska, I.E. Matyash, L.S. Maximenko, O.N. Mischuk, S.P. Rudenko, B.K. Serdega, V.A. Smyntyna, and B. Ulug, Thin Solid Films 522, 452 (2012).

https://doi.org/10.1016/j.tsf.2012.08.054

L.I. Berezhinskii, O.S. Litvin, L.S. Maksimenko, I.E. Matyash, S.P. Rudenko, and B.K.Serdega, Opt. Spektrosk. 107, 2 (2009).

https://doi.org/10.1134/S0030400X09080165

B.K. Serdega, S.P. Rudenko, L.S. Maksimenko, and I.E. Matyash, in: Polarimetric Detection, Characterization, and Remote Sensing (Springer, Berlin, 2011).

L.I. Berezhinskii, L.S. Maksimenko, I.E. Matyash, S.P. Rudenko, and B.K.Serdega, Opt. Spektrosk. 105, 2 (2008).

A. Gerrard and J.M. Burch, Introduction to Matrix Methods in Optics (Wiley, London, 1975).

S.N. Jasperson and S.E. Schnatterly, Rev. Sci. Instrum. 40, 6 (1969).

https://doi.org/10.1063/1.1684062

D.A. Grin'ko, Yu.M. Barabash, L.S. Maksimenko, I.E. Matyash" O.N. Mishchuk, S.P. Rudenko, and B.K. Serdega, Fiz. Tverd. Tela 54, 11 (2012).

H. Piller, in Handbook of Optical Constants of Solids, edited by E.D. Palik (Elsevier, Amsterdam, 1997), Vol. II, p. 637.

https://doi.org/10.1016/B978-012544415-6.50071-6

J.J. Burke and G.I. Stegeman, Phys. Rev. A 33, 8 (1986).

E. Kretschmann, Z. Phys. 241, 313 (1971).

https://doi.org/10.1007/BF01395428

H. Yoon, S.A. Maier, D.C. Bradley, and P.N. Stavrinou, Opt. Mater. Express 1, 6 (2011).

https://doi.org/10.1364/OME.1.001127

Опубліковано

2018-10-23

Як цитувати

Maksimenko, L. S., Matyash, I. E., Mischuk, O. N., Rudenko, S. P., Serdega, B. K., & Stetsenko, M. A. (2018). Спектральний аналiз поляризацiйних характеристик поверхневого плазмонного резонансу в нанорозмiрнiй плiвцi золота. Український фізичний журнал, 59(5), 523. https://doi.org/10.15407/ujpe59.05.0523

Номер

Розділ

Наносистеми