Методы измерения глубины проникновения поля терагерцевых поверхностных плазмон-поляритонов в воздух

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Предложены и апробированы два метода измерения глубины проникновения поля поверхностных плазмон-поляритонов (ППП) с использованием квазимонохроматического терагерцевого излучения новосибирского лазера на свободных электронах (λ = 141 мкм): зондовый метод с модуляцией излучения обтюратором или модуляцией дифрагирующей доли поля ППП колебаниями внедренного в него зонда и метод экранирования, регистрирующего интенсивность ППП, прошедших под металлическим экраном. В обоих методах для уменьшения доли паразитных засветок от объемных волн предлагается использовать излом поверхности образца или элементы преобразования (излучения в ППП и обратно) цилиндрической формы. Результаты экспериментов по оценке глубины проникновения поля ППП в воздух обоими методами согласуются между собой. Выявлены достоинства и недостатки этих методов, а также условия их применения при работе с образцами, содержащими и не содержащими диэлектрическое покрытие.

About the authors

V. D. Kukotenko

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: V.D.Kukotenko@inp.nsk.su
Novosibirsk, 630090, Academician Lavrentyev Ave., 11

V. V. Gerasimov

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State University

Email: V.D.Kukotenko@inp.nsk.su
Novosibirsk, 630090, Academician Lavrentyev Ave., 11; Novosibirsk, 630090, Pirogov St., 1

A. G. Lemzyakov

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences; Siberian Circular Photon Source Shared Research Center, Boreskov Institute of Catalysis, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Email: V.D.Kukotenko@inp.nsk.su
Novosibirsk, 630090, Academician Lavrentyev Ave., 11; Koltsovo, Novosibirsk Region, 630559, Nikolsky Ave., 1

A. K. Nikitin

Scientific and Technological Center of Unique Instrumentation, Russian Academy of Sciences

Email: V.D.Kukotenko@inp.nsk.su
Moscow, 117342, Butlerov St., 15

References

  1. Zhang H.C., Zhang L.P., He P.H., Xu J., Qian C., Garcia-Vidal F.J., Cui T.J. // Light Sci. Appl. 2020. V. 9. P. 113. https://doi.org/10.1038/s41377-020-00355-y
  2. Berger C.E.H., Kooyman R.P.H., Greve J. // Rev. Sci. Instrum. 1994. V. 65. P. 2829. https://doi.org/10.1063/1.1144623
  3. Maier S.A. Plasmonics: Fundamentals and Applications. New York: Springer, 2007.
  4. Mynbaev D.K., Sukharenko V. // Proc. ICCDCS-2014. IEEE. 2014. P. 1. https://doi.org/10.1109/ICCDCS.2014.7016180
  5. Pang X., Ozolins O., Jia S. et al. // J. Lightwave Technol. 2022. V. 40. P. 3149. https://doi.org/10.1109/JLT.2022.3153139
  6. Pechprasarn S., Somekh M.G. // J. Microsc. 2012. V. 246. P. 287. https://doi.org/10.1111/j.1365-2818.2012.03617.x
  7. Sengupta K., Nagatsuma T., Mittleman D.M. // Nat. Electron. 2018. V. 1. P. 622. https://doi.org/10.1038/s41928-018-0173-2
  8. Sorger V.J., Oulton R.F., Ma R.-M., Zhang X. // MRS Bulletin. 2012. V. 37. P. 728. https://doi.org/10.1557/mrs.2012.170
  9. Gerasimov V.V., Nikitin A.K., Lemzyakov A.G., Azarov I.A., Kotelnikov I.A. // Appl. Sci. 2023. V. 13. P. 7898. https://doi.org/10.3390/app13137898
  10. Zhang X., Xu Q., Xia L., Li Y., Gu J., Tian Z., Ouyang C., Han J., Zhang W. // Adv. Photon. 2020. V. 2. P. 1. https://doi.org/10.1117/1.AP.2.1.014001
  11. Ordal M.A., Long L.L., Bell R.J., Bell S.E., Bell R.R., Alexander R.W., Ward C.A. // Appl. Opt. 1983. V. 22. P. 1099. https://doi.org/10.1364/AO.22.001099
  12. Pandey S., Liu S., Gupta B., Nahata // Photon. Res. 2013. V. 1. P. 148. https://doi.org/10.1364/PRJ.1.000148
  13. Gerasimov V.V., Nikitin A.K., Lemzyakov A.G., Azarov I.A., Kotelnikov I.A. // Appl. Sci. 2023. V. 13. P. 7898. https://doi.org/10.3390/app13137898
  14. Gerasimov V.V., Knyazev B.A., Nikitin A.K., Zhizhin G.N. // Appl. Phys. Lett. 2011. V. 98. 171912. https://doi.org/10.1063/1.3584130
  15. Auston D.H., Cheung K.P. // J. Opt. Soc. Am. B. 1985. V. 2. P. 606. https://doi.org/10.1364/JOSAB.2.000606
  16. Zhou D., Parrott E.P.J., Paul D.J., Zeitler J.A. // J. Appl. Phys. 2008. 104. 053110. https://doi.org/10.1063/1.2970161
  17. Han P.Y., Tani M., Usami M., Kono S., Kersting R., Zhang X.-C. // J. Appl. Phys. 2001. V. 89. P. 2357. https://doi.org/10.1063/1.1343522
  18. Isaac T.H., Barnes W.L., Hendry E. // Appl. Phys. Lett. 2008. V. 93. 241115. https://doi.org/10.1063/1.3049350
  19. Nazarov M.M., Shkurinov A.P., Garet F., Coutaz J.-L. // IEEE Trans. THz Sci. Technol. 2015. V. 5. P. 680. https://doi.org/10.1109/TTHZ.2015.2443562
  20. Nikitin A.K., Khitrov O.V., Gerasimov V.V., Khasanov I.S., Ryzhova T.A. // J. Phys.: Conf. Ser. 2019. V. 1421. 012013. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1421/1/012013
  21. Gerasimov V.V., Vanda V., Lemzyakov A., Ivanov A., Azarov I., Nikitin A. // SPIE: Beijing, China, November 26. 2023. P. 11. https://doi.org/10.1117/12.2687247
  22. Gerasimov V.V., Nikitin A.K., Lemzyakov A.G. // Instrum. Exp. Tech. 2023. V. 66. P. 423. https://doi.org/10.1134/S0020441223030053
  23. Mathar R.J. // J. Opt. A: Pure Appl. Opt. 2007. V. 9. P. 470. https://doi.org/10.1088/1464-4258/9/5/008
  24. Gerasimov V.V., Knyazev B.A., Lemzyakov A.G., Nikitin A.K., Zhizhin G.N. // J. Opt. Soc. Am. B 2016. V. 33. P. 2196. https://doi.org/10.1364/JOSAB.33.002196
  25. Jeon T.-I., Grischkowsky D. // App. Phys. Lett. 2006. V. 88. 061113. https://doi.org/10.1063/1.2171488
  26. Gong M., Jeon T.-I., Grischkowsky D. // Opt. Express. 2009. V. 17. P. 17088. https://doi.org/10.1364/OE.17.017088
  27. Герасимов В.В., Жижин Г.Н., Князев Б.А., Котельников И.А., Митина Н.А. // Изв. РАН. Сер. физ. 2013. T. 77. C. 1333. https://doi.org/10.7868/S0367676513090147
  28. Shevchenko O.A., Vinokurov N.A., Arbuzov V.S., Chernov K.N., Davidyuk I.V., Deichuly O.I., Dementyev E.N., Dovzhenko B.A., Getmanov Ya.V., Gorbachev Ya.I., Knyazev B.A., Kolobanov E.I., Kondakov A.A., Kozak V.R., Kozyrev E.V. et al. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2019. V. 83. P. 228.
  29. Koteles E.S., McNeill W.H. // Int. J. Infrared Milli Waves. 1981. V. 2. P. 361. https://doi.org/10.1007/BF01007040
  30. Knyazev B.A., Gerasimov V.V., Nikitin A.K., Azarov I.A., Choporova Yu.Yu. // J. Opt. Soc. Am. B. 2019. V. 36. P. 1684. https://doi.org/10.1364/JOSAB.36.001684
  31. https://www.tydexoptics.com/ru/
  32. Gerasimov V.V., Nikitin A.K., Lemzyakov A.G., Azarov I.A. // Photonics. 2023. V. 10. P. 917. https://doi.org/10.3390/photonics10080917
  33. Knyazev B.A., Cherkassky V.S., Choporova Y.Yu., Gerasimov V.V., Vlasenko M.G., Dem'yanenko M.A., Esaev D.G. // J. Infrared Milli. Terahz. Waves. 2011. V. 32. P. 1207. https://doi.org/10.1007/s10762-011-9773-x
  34. Palik E.D. Handbook of Optical Constants of Solids V. 1. Cambridge: Academic Press, 2016.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».