Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Современные методы исследования наноструктур : метод оптической поверхностно-плазмонной микроскопии

Учебное псобие. №2055
Покупка
Артикул: 408235.02.99
Доступ онлайн
2 000 ₽
В корзину
Настоящее пособие является первым из планируемых учебных пособий под общим названием «Современные методы исследования наноструктур». Цель данного пособия - дать представление о бурно развивающемся в последнее время методе исследования вещества с помощью поверхностных плазмон-поляритонных волн и, в частности, о методе оптической поверхностно-плазмонной микроскопии. Рассмотрены вопросы теории взаимодействия электромагнитных волн с веществом (нормальная и аномальная дисперсия), условия возбуждения и распространения поверхностных электромагнитных волн (ПЭВ) на границе раздела металл - диэлектрик, дисперсионное соотношение для ПЭВ, различные типы ПЭВ. Описаны существующие методы получения и регистрации ПЭВ. Приведены многочисленные примеры применения поверхностного плазмонного резонанса (ППР), в том числе: определение оптических характеристик металлов с помощью ПЭВ, оптический микроскоп на поверхностных плазмонах, ППР-спектроскопия биомолекул, сенсорные устройства и др. Дается представление о новом классе материалов - метаматериалах и возможностях их применения (суперлинза, фотонные кристаллы). Очерчены направления развития новых отраслей науки и техники, таких как нанофотоника и плазмоника. Содержание пособия соответствует учебной программе курса «Наноматериалы». Предназначено для самостоятельной работы студентов магистратуры и аспирантов, обучающихся по направлениям 150100 (Металлургия) и 210602 (Электроника и наноэлектроника)
Валянский, С. И. Современные методы исследования наноструктур : метод оптической поверхностно-плазмонной микроскопии : учебное пособие / С. И. Валянский, Е. К. Наими ; под. ред. Д. Е. Капуткина. - Москва : Изд. Дом МИСиС, 2011. - 173 с. - ISBN 978-5-87623-460-5. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/1226595 (дата обращения: 29.03.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ  
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ  
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС» 

 

 
 
 

 

 

 

 
 

 

№ 2055 

Кафедра физики

С.И. Валянский 
Е.К. Наими 
 

Современные методы 
исследования наноструктур 

Метод оптической  
поверхностно-плазмонной микроскопии 

Учебное пособие 

Под редакцией профессора Д.Е. Капуткина 

Рекомендовано редакционно-издательским 
советом университета 

Москва  2011 

УДК 538.975 
 
В16 

Р е ц е н з е н т  
д-р физ.-мат. наук, проф. Ю.Х. Векилов 

Валянский, С.И. 
В16  
Соврменные методы исследования наноструктур : метод оптической поверхностно-плазмонной микроскопии : учеб. пособие / С.И. Валянский, Е.К. Наими ; под ред. Д.Е. Капуткина. – 
М. : Изд. Дом МИСиС, 2011. – 173 с. 
ISBN 978-5-87623-460-5 

Настоящее пособие является первым из планируемых учебных пособий 
под общим названием «Современные методы исследования наноструктур». 
Цель данного пособия – дать представление о бурно развивающемся в последнее время методе исследования вещества с помощью поверхностных 
плазмон-поляритонных волн и, в частности, о методе оптической поверхностно-плазмонной микроскопии. Рассмотрены вопросы теории взаимодействия электромагнитных волн с веществом (нормальная и аномальная дисперсия), условия возбуждения и распространения поверхностных электромагнитных волн (ПЭВ) на границе раздела металл – диэлектрик, дисперсионное 
соотношение для ПЭВ, различные типы ПЭВ. Описаны существующие методы получения и регистрации ПЭВ. Приведены многочисленные примеры 
применения поверхностного плазмонного резонанса (ППР), в том числе: определение оптических характеристик металлов с помощью ПЭВ, оптический 
микроскоп на поверхностных плазмонах, ППР-спектроскопия биомолекул, 
сенсорные устройства и др. Дается представление о новом классе материалов – метаматериалах и возможностях их применения (суперлинза, фотонные 
кристаллы). Очерчены направления развития новых отраслей науки и техники, таких как нанофотоника и плазмоника.  
Содержание пособия соответствует учебной программе курса «Наноматериалы». 
Предназначено для самостоятельной работы студентов магистратуры и 
аспирантов, обучающихся по направлениям 150100 (Металлургия) и 210602 
(Электроника и наноэлектроника). 
УДК 538.975 

ISBN 978-5-87623-460-5 
© С.И. Валянский, 
Е.К. Наими, 2011 

ОГЛАВЛЕНИЕ 

От редактора .............................................................................................5 
Принятые сокращения..............................................................................6 
Введение....................................................................................................7 
1. Взаимодействие электромагнитных волн 
с веществом. Дисперсия электромагнитных волн...............................18 
1.1. Основные представления классической 
электронной теории Друде – Лоренца..............................................19 
1.2. Теория нормальной дисперсии. Поляритонные 
волны ...................................................................................................22 
1.3. Аномальная дисперсия и поглощение 
электромагнитных волн .....................................................................34 
2. Поверхностные плазмон-поляритонные волны...............................40 
2.1. Дисперсионное соотношение для поверхностных 
ППВ...................................................................................................................41 
2.2. Поверхностные ППВ на границе металла 
с диэлектриком ...................................................................................46 
2.3. Цилиндрические ПЭВ .................................................................49 
3. Экспериментальные методы возбуждения и 
регистрации ПЭВ....................................................................................50 
3.1. Призменный метод возбуждения ПЭВ......................................50 
3.1.1. Схема Отто............................................................................51 
3.1.2. Схема Кречмана....................................................................52 
3.2. Решеточный метод возбуждения ПЭВ ......................................61 
3.3. Исследование свойств ПЭВ........................................................65 
3.3.1. Различные типы ПЭВ...........................................................65 
3.3.2. Причины и следствия затухания ПЭВ................................68 
3.3.3. Влияние температуры на свойства ПЭВ ............................70 
3.3.4. Измерение длины пробега ПЭВ ..........................................70 
3.3.5. Измерение времени жизни ПЭВ..........................................71 
4. Применения поверхностного плазмонного резонанса....................72 
4.1. Возможности ППР.......................................................................72 
4.2. Использование ППР в спектроскопии.......................................75 
4.2.1. Определение оптических характеристик 
металлов с помощью ПЭВ.............................................................75 
4.2.2. ППР-спектроскопия биомолекул ........................................80 
4.2.3. Туннелирование света сквозь металлическую 
пленку ..............................................................................................82 

4.3. Оптическая поверхностно-плазмонная 
микроскопия........................................................................................84 
4.3.1. Преодоление дифракционного предела в 
оптике ..............................................................................................84 
4.3.2. Ближнепольный сканирующий оптический 
микроскоп........................................................................................85 
4.3.3. Оптический микроскоп на поверхностных 
плазмонах ........................................................................................93 
4.4. Сенсорные устройства ................................................................96 
4.4.1. Определение параметров тонких 
многослойных пленок ....................................................................97 
4.4.2. Применение ППР для биохимических 
анализов...........................................................................................99 
4.4.3. ППР сенсоры с параллельным световым 
пучком ...........................................................................................101 
4.4.4. ППР сенсоры с расходящимся световым 
пучком ...........................................................................................104 
4.4.5. Компактные ППР сенсоры со сменными 
чувствительными элементами.....................................................106 
4.4.6. Волоконно-оптические ППР сенсоры...............................112 
4.5. Метаматериалы..........................................................................114 
4.5.1. Пространственная дисперсия и 
отрицательное преломление света..............................................114 
4.5.2. Суперлинза..........................................................................120 
4.5.3. Фотонные кристаллы..........................................................126 
4.6. Нанофотоника и плазмоника....................................................133 
Заключение............................................................................................146 
Personalia ...............................................................................................148 
Библиографический список.................................................................152 
Вопросы для самопроверки .................................................................160 
Контрольные вопросы..........................................................................169 
Приложение ..........................................................................................171 
 

ОТ РЕДАКТОРА 

Развитие физики показывает, что появление нового знания сохраняет большую 
часть предыдущего. При этом мы выясняем область применимости старого знания. 
Например, открытие квантовой механики и теории относительности не отменили 
классическую физику, а лишь позволили выяснить область применимости макроскопического описания. 
Новое знание не отменяет необходимости изучения прошлого. Более того, чтобы 
разобраться в новом необходимо базовое знание. Овладев этим знанием, можно освоить и новое знание, поскольку оно, как правило, опирается на базовые закономерности. Но новое знание еще не вошло в общий курс, так как оно находится пока в 
стадии становления, не превратилось в рутинное знание. 
Кроме знания уже общепринятых положений будущий специалист должен иметь 
представление о новых перспективных направлениях в развитии физики, во-первых, 
чтобы ориентироваться в появляющихся новшествах, а во-вторых, чтобы выбрать 
направление собственных исследований. Трудно определить заранее, какие технологии дадут толчок к развитию, а какие нет. В этом может помочь фундаментальное 
знание. 
Обычно науку делят на прикладную и фундаментальную. Одно из главных различий между ними состоит в том, что фундаментальная наука создает рабочие места, а прикладная наука их уничтожает. 
Фундаментальное знание особенно полезно при создании так называемых закрывающих технологиях. Именно они открывают новые рынки и являются максимально конкурентоспособными. Например, появление цифровых фотоаппаратов 
закрыло производство пленочных, сотовые телефоны уменьшили рынок стационарных проводных аппаратов. 
В учебных пособиях по современным методам исследования наноструктур предполагается дать информацию о некоторых появившихся в последнее время новых 
направлениях и методах в современных исследованиях. В данном пособии описывается новое направление в исследовании поверхностей, тонких пленок и наночастиц 
методами оптической поверхностно-плазмонной микроскопии. 
Современная оптика, сильно изменившаяся после появления лазеров и голографии, 
в последнее десятилетие пополнилась новым перспективным разделом – оптикой 
поверхностных электромагнитных волн. Эти волны локализованы в ограниченной 
области пространства, и распространяются лишь вдоль границы раздела двух разнородных сред. Их распространение очень чувствительно к свойствам областей, в которых они распространяются. Кроме того, есть надежды, что их применение будет плодотворным для создания оптических наночипов, а также в развитии информационных 
технологий. 
 
Д. Капуткин 

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ 

БПО – ближнепольная оптика 
БСОМ – ближнепольный сканирующий оптический микроскоп 
ГВГ – генерация второй гармоники 
ГКР – гигантское комбинационное рассеяние 
ИК – инфракрасный 
КАРС – комбинационное антистоксовое рассеяние света 
ЛП – локализованный плазмон 
НПВО – нарушенное полное внутреннее отражение 
НФ – нанофотоника 
ОППМ – оптический поверхностно-плазмонный микроскоп 
ПАС – поверхностно-активная среда 
ППВ – плазмон-поляритонная волна 
ППК – плазмон-поляритонный кристалл 
ППП – поверхностный плазмон-поляритон 
ППР – поверхностно-плазмонный резонанс 
ПЭВ – поверхностная электромагнитная волна 
СВЧ – сверхвысокие частоты (от 300 МГц до 300 ГГц)  
СТМ – сканирующий туннельный микроскоп 
ФК – фотонный кристалл 
ЦПЭВ – цилиндрическая поверхностная электромагнитная волна  
LHM – Left-Handed Materials (левые материалы) 
NRM – Negative Refraction Materials (материалы с отрицательным преломлением)  
RHM – Right-Handed Materials (правые материалы) 
 

ВВЕДЕНИЕ 

Основные понятия о поверхностных 
электромагнитных волнах 

В последние десятилетия изучение свойств поверхности вылилось 
в самостоятельную, бурно развивающуюся часть физики – физику 
поверхности. Сейчас трудно назвать какой-либо раздел естественных 
наук, который в той или иной степени не касался бы вопросов, связанных с поверхностными явлениями. 
В большинстве случаев концентрация атомов в поверхностных 
фазах всегда существенно меньше, чем в объеме используемых материалов, что требует резкого повышения чувствительности методов 
анализа поверхности. В связи с этим возник естественный вопрос: 
можно ли использовать оптические методы для исследования поверхностей, границ раздела и очень тонких поверхностных слоев? 
Ведь глубина проникновения электромагнитной волны во внутрь 
конденсированной среды составляет, по меньшей мере, 50 атомных 
слоев, что означает малость отношения поверхностного отклика к 
объемному. 
В физике известно такое явление, как поверхностные волны. Поверхностные электромагнитные волны (ПЭВ), или поверхностные 
поляритоны (surface polaritons), – это особый вид макроскопических 
электромагнитных волн, распространяющихся вдоль границы раздела 
сред. Поле таких волн прижато к поверхности и локализуется в основном в слое, размеры которого с каждой стороны от границы, как 
правило, порядка длины волны. Распространение таких волн, в отличие от объемных, очень чувствительно к свойствам поверхности, по 
которой они распространяются. 
Энергия ПЭВ складывается из энергии электромагнитного поля и 
энергии возбуждения среды. В качестве последней это может быть 
энергия механических колебаний решетки, электронов в металлах, 
экситонов в полупроводниках. В зависимости от вида взаимодействия фотонов с различными возбуждениями среды – оптическими фононами, экситонами, плазмонами, магнонами и т.д. – их называют 
соответственно фононными поляритонами, экситонными поляритонами (светоэкситонами), плазмонными поляритонами, магнонными 
поляритонами и т.д. Но суть у них одна – они прижаты к поверхности и распространяются вдоль нее. 

Поляритоны – это составные квазичастицы, возникающие при 
взаимодействии фотонов и элементарных возбуждений среды. Взаимодействие электромагнитных волн с возбуждениями среды становится особенно сильным, когда их частоты ω и волновые векторы k

совпадают (резонанс). В этой области образуются связанные волны – 
поляритоны, которые обладают характерным законом дисперсии 
ω( )
k
.

Квазичастицы (quasiparticles) – это элементарные возбуждения 
(кванты коллективного колебания) совокупности сильно взаимодействующих частиц. Понятие о квазичастицах является фундаментальным в физике конденсированного вещества (и в физике твердого тела, в частности). Введение концепции квазичастиц существенно упростило методы описания широкого круга процессов в системах 
многих частиц с сильным взаимодействием. Оно позволило свести 
сложную динамику системы сильно взаимодействующих частиц к 
более простой динамике слабозависимых объектов.  
Квазичастицы, так же как и обычные частицы, могут быть локализованы в пространстве и сохранять свою локализацию в процессе 
движения; могут взаимодействовать как с частицами, так с другими 
квазичастицами. При этом выполняются механические законы сохранения квазиимпульса и квазиэнергии. Для квазичастиц с квадратичным законом дисперсии может быть также введено понятие эффективной массы – поведение такой квазичастицы во многом сходно 
с поведением обычной частицы. Квазичастицы могут иметь дробный 
электрический заряд.  
В качестве примеров квазичастиц можно привести следующие: 
фонон – квант упругих колебаний, плазмон – квант колебаний плотности заряда, магнон – квант колебаний спинов в магнитноупорядоченных системах. Существуют и более сложные квазичастицы, представляющие собой комбинации простых. Например, экситон – электронное возбуждение в диэлектрике или полупроводнике, 
каждый из экситонов состоит из электрона и дырки, которые в твердом теле являются квазичастицами. Если у двух типов квазичастиц в 
данной системе имеются близкие значения энергии и импульса, то 
происходит смешивание (гибридизация) таких квазичастиц. Так, 
смешивание фотона с экситоном или оптическим фононом ведет к 
появлению поляритона. 
Условия существования поверхностных поляритонов требуют того, чтобы диэлектрические проницаемости граничащих сред были 

противоположного знака, т.е. одна из них должна быть отрицательной. В статике это осуществить нельзя, в случае же переменного 
электромагнитного поля можно реализовать ситуацию, при которой 
наведенная в среде поляризация имеет противоположное направление относительно возбуждающего ее поля, и таким образом получить 
отрицательную диэлектрическую проницаемость.  
ПЭВ – это нерадиационные волны – их нельзя возбудить непосредственно с помощью световых волн, распространяющихся в одной из двух сред, поскольку фазовая скорость ПЭВ меньше, чем фазовая скорость света в среде. 
Особый интерес представляют ПЭВ в металле, называемые поверхностными плазмон-поляритонными (ППП) волнами.  
Плазмоны (plasmons) – это коллективные колебания плотности 
свободного электронного газа, например, в области оптических частот. Плазмон – это квант плазменных колебаний, он подобен фотонам и фононам. Плазмоны возникают в твердых телах или вблизи их 
поверхности в результате коллективных колебаний электронов проводимости относительно ионов. Объемные плазмоны описывают колебания электронов проводимости внутри ионной решетки кристалла. Поверхностные плазмоны – это кванты колебаний плотности свободных электронов металла, распространяющиеся только вдоль его 
границы с диэлектриком. Плазмонный поляритон – это результат 
взаимодействия плазмонов с фотонами. 
Плазмоны играют большую роль в оптических свойствах металлов. Свет, частота которого ниже плазменной частоты, отражается, 
так как электроны в металле экранируют электрическое поле света. 
Свет с частотой выше плазменной пропускается, потому что электроны не могут достаточно быстро реагировать и экранировать его. 
У многих металлов плазменная частота находится в ультрафиолетовый области, что делает их блестящими (за счет отражения) в видимом диапазоне. Некоторые металлы, такие как медь и золото, имеют 
электронные переходы в видимой области спектра, что приводит к 
поглощению света на этой частоте, и металл приобретает соответствующий цвет. 
Энергия плазмонов часто может быть оценена с помощью модели 
свободных электронов по формуле 

 

2

0

p
ne
E
m
=
= ω
ε
ℏ
ℏ
, 

где п – плотность электров проводимости; е – элементарный заряд; 
m – масса электрона; ε0– электрическая постоянная (диэлектрическая 
проницаемость вакуума); ћ – постоянная Планка; ωр –плазменная 
частота. 

История развития представлений 
о поверхностных плазмон-поляритонах 

Тысячелетиями стеклодувы невольно использовали плазмонполяритонные эффекты, когда создавали витражи и красочные кубки 
из стекла, в котором содержались мельчайшие металлические частицы. Самый известный пример – чаша Ликурга, римский кубок, датируемый IV в. н.э. и хранящийся сейчас в Британском музее. Из-за 
плазмонного возбуждения электронов в металлических частицах, 
содержащихся в стеклянной матрице, материал кубка поглощает и 
рассеивает синий и зеленый свет. Если рассматривать чашу в отраженном свете, рассеивание на плазмонах придает ей зеленоватый 
оттенок, но если внутрь кубка поместить источник белого света, 
стекло кажется красным, потому что пропускает только длинные 
(красные) световые волны и поглощает короткие (синие). 
Теория ПЭВ была создана в начале прошлого века. В 1901 г., когда 
Г. Маркони (G. Marconi) осуществил радиопередачу через Атлантический океан на частоте 30 кГц, было высказано предположение, что в его 
опытах возбуждался новый тип радиоволны – ПЭВ. Потребовалось 
теоретическое описание этого явления. Была поставлена задача описать распространение вдоль поверхности диэлектрической среды локализованных около нее электромагнитных волн, у которых амплитуда убывала 
бы экспоненциально с ростом расстояния от поверхности как вглубь 
диэлектрика, так и в сторону контактирующего с ней вакуума. 
В это же время, в 1902 г., Р. Вуд (R. Wood), изучая свойства металлических дифракционных решеток, обнаружил на некоторых частотах 
отклонение распространения света от законов дифракции [1]. Эти 
отклонения были названы аномалиями Вуда. Аномалии состояли в 
появлении светлых и темных полос в спектре источника света, отраженного от дифракционной металлической решетки. Наблюдаемые 
Вудом особенности были обнаружены только для падающего, так 
называемого p-поляризованного излучения, при котором брэгговский 
вектор решетки лежит в плоскости падения.  
Первая попытка теоретического объяснение аномалий Вуда была 
предпринята в 1907 г. Рэлеем (Rayleigh) [2, 3]. Для решения дифрак
ционной задачи он использовал предположение о малости возмущения плоской поверхности (
1
∇ς << , ζ = ζ(r) – функция, описывающая 
профиль поверхности), справедливое для решеток неглубокого профиля. Рэлеевская дифракционная теория правильно объясняла поведение дифракционных спектров только вблизи точки излома (впоследствии названной точкой Рэлея), отвечающей длине волны, при 
которой одна из дифрагировавших волн становится скользящей, т.е. 
пересекает границу между однородными и неоднородными волнами. 
Возникающая при этом особенность в амплитудах и фазах дифрагировавших волн формально связана с существованием точек ветвления у z-компонент волновых векторов пространственных гармоник 
поля. Однако теория Рэлея не давала объяснений аномалиям, которые проявлялись в относительно широком по длине волны интервале 
вблизи точки Рэлея. На самом деле, темные полосы в спектре соответствуют резонансному возбуждению ПЭВ на решетке: при фиксированном угле падения аномалия наблюдается для определенных 
длин волн λ в узком спектральном диапазоне, и аналогично для фиксированной длины волны падающего излучения – при оптимальном 
угле падения θ. Эти аномалии связаны с резонансным возбуждением 
ПЭВ. 
В 1907 г. Дж. Ценнек (J. Zenneck) опубликовал работу, в которой 
показал, что уравнения Максвелла с соответствующими граничными 
условиями допускают решение, которое может быть названо ПЭВ 
[4]. Ценнек считал, что поле реального излучателя на большом удалении от него будет иметь вид найденной им волны. Однако из его 
работы следует лишь возможность существования ПЭВ, но в ней не 
раскрыта проблема излучения таких волн. 
В 1909 г. А. Зоммерфельд (A. Sommerfeld) рассмотрел задачу об осевом токе в длинном прямом проводе (задачу о возбуждении электромагнитного поля вертикальным диполем) и получил решение для этого 
случая уравнений Максвелла [5]. Он обнаружил, что в излучении диполя присутствуют как объемные волны, так и ПЭВ. Их амплитуда экспоненциально затухала при распространении волны вдоль границы 
раздела двух сред при удалении от поверхности провода. Эти решения 
были им интерпретированы как ПЭВ, возможно, по аналогии с поверхностными волнами Рэлея – упругими возмущениями, распространяющимися в твердом теле вдоль его свободной границы и затухающими с 
глубиной. Их существование было предсказано Дж. У. Рэлеем в 
1885 г.  

В работе Зоммерфельда были получены условия существования и 
дисперсионные соотношения для ПЭВ. Он считал, что на больших расстояниях от источника преобладает ПЭВ Ценнека, и таким образом 
им была установлена связь ПЭВ с источником излучения.  
В то время на работу Зоммерфельда не обратили внимания, считалось, что это какие-то экзотические объекты, долгое время они были достоянием узкого круга специалистов и, за исключением радиофизики, практически нигде не использовались.  
Концепция ПЭВ Ценнека, подкрепленная авторитетом Зоммерфельда, стала почти общепринятой. Однако начиная с 1919 г. в работах Г. Вейля, Б. Ван-дер-Поля, В.А. Фока и других ученых этот вывод был оспорен и признан ошибочным. Тем более что попытки возбудить ПЭВ Ценнека в естественных условиях над поверхностью 
суши, пресной и морской воды также окончились неудачей. Сложилось мнение, что возбуждение ПЭВ Ценнека реальными излучателями невозможно и что сама концепция поверхностной волны ошибочна. При этом волны Ценника никак не связывали с аномалиями Вуда. 
В работе У. Фано (U. Fano) [6], опубликованной в 1941 г., были 
выделены две особенности спектральных зависимостей вблизи аномалий Вуда. Одна из них была связана с существованием точек Рэлея, другая проявлялась в некотором интервале частот и зависела от 
оптических свойств решетки. Фано объяснил аномалии как следствие 
возбуждения ПЭВ падающим светом. Поскольку условия, при которых дифрагированная волна скользит вдоль поверхности, близки к 
условиям существования ПЭВ, то наблюдаемые Вудом темные полосы в спектре связаны как с рэлеевской особенностью, так и с возбуждением ПЭВ. Фано первым обратил внимание на связь ПЭВ оптического диапазона с эффектом полного внутреннего отражения, а также 
с поверхностными радиоволнами А. Зоммерфельда. 
В теоретических работах 50-х годов XX в. появляются первые 
описания поверхностных колебаний в металлических кристаллах. 
Исходя 
из 
плазменной 
концепции, 
поверхностные 
плазмонполяритоны впервые были описаны в работах [7, 8]. 
Д. Пайнс (D. Pines) и Д. Бом (D. Bohm) [9] ввели термин «поверхностные плазмоны», под которым понимали возбуждение поверхностного газа свободных электронов, содержащегося в объеме металлического образца. Существование плазмонов на границе раздела 
металла и диэлектрика теоретически обосновали Р. Риччи (R. Ritchie) 
и Г. Элдридж (H. Eldridge) [10]. Е. Штерн (E. Stern) и Р. Феррелл 
(R. Ferrell) [11, 12] получили дисперсионное соотношение, связы
Доступ онлайн
2 000 ₽
В корзину