Изменение характеристик фемтосекундного лазерного импульса при прохождении зонда апертурного микроскопа ближнего поля Айбушев А. ИХФ РАН, Москва Лозовик.

Презентация:



Advertisements
Похожие презентации
БЕЗДИФРАКЦИОННОЕ РАСПРОСТРАНЕНИЕ СВЕТОВЫХ ИМПУЛЬСОВ В ФОТОННЫХ КРИСТАЛЛАХ Научный руководитель – д-р физ.-мат. наук, профессор Курилкина С.Н. Выполнила.
Advertisements

Метаматериалы и плазмоника аспирантка Игнатьева Дарья Олеговна.
Фотонные кристаллы. Цвет показывает изменение диэлектрической проницаемости в фотонном кристалле.
ФЕМТОСЕКУНДНАЯ РЕЛАКСАЦИОННАЯ ДИНАМИКА ФОТОВОЗБУЖДЕННЫХ НАНОКРИСТАЛЛИТОВ TiO 2 В ВОДНЫХ СУСПЕНЗИЯХ Собенников А.С.*, Надточенко В.А.**, Лозовик Ю.Е.***,
ТЕОРИЯ ПЕРЕДАЧИ ПО ОПТИЧЕСКИМ ВОЛОКНАМ Физические процессы в волоконных световодах Передача по волоконным световодам осуществляется в оптическом диапазоне.
М ОДЕЛИРОВАНИЕ ЛОКАЛИЗОВАННЫХ ПЛАЗМОНОВ В НАНОПОРАХ И НАНОЧАСТИЦАХ МЕТАЛЛА ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТАХ. Подготовила Шевцова В. И. Научный руководитель.
Непрерывность соответствующих компонент векторов Е и D приводит к так называемым формулам Френеля, позволяющим рассчитать относительные амплитуды отраженной.
ЕСТЕСТВЕННЫЙ И ПОЛЯРИЗОВАННЫЙ СВЕТ. Как известно из анализа уравнений Максвелла, волновой вектор k, вектора E и H взаимно ортогональны и составляют правую.
ФЕМТОСЕКУНДНАЯ РЕЛАКСАЦИОННАЯ ДИНАМИКА ФОТОВОЗБУЖДЕННЫХ НАНОКРИСТАЛЛИТОВ TiO2 В ВОДНЫХ СУСПЕНЗИЯХ Собенников А.С.*, Надточенко В.А.**, Лозовик Ю.Е.***,
А. В. Костров, С. В. Коробков, М. Е. Гущин, В. Е. Шапошников Институт прикладной физики РАН, Нижний Новгород Восьмая ежегодная конференция "Физика плазмы.
1 Волоконно-оптические измерения, НЦВО Образовательная программа С 1 Волоконно-оптические измерения Лихачев М.Е. Научный центр волоконной оптики.
РАСПРОСТРАНЕНИЕ СВЕТОВЫХ ИМПУЛЬСОВ В ОДНОМЕРНЫХ ФОТОННЫХ КРИСТАЛЛАХ Дадашзадех гаргари Нушин БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ УДК Минск 2012.
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ИНТЕРФЕРОМЕТРА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННОГО ЭФФЕКТА ФИЗО П.С. Тиунов Студент, кафедра «Физика» Научный руководитель: В.О. Гладышев,
Электромагнитное поле в диэлектрике Скорость распространения волн зависит только от магнитных и электрических свойств среды и определяется выражением:
Мортиков Е.В. 2 4 апреля 2014 г. НИВЦ МГУ М. В. Ломоносова Лаборатория суперкомпьютерного моделирования природно - климатических процессов ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ.
ДВОЙНОЕ ЛУЧЕПРЕЛОМЛЕНИЕ. ТИПЫ КРИСТАЛЛОВ Главные оси кристалла – оси координат, в которых тензор диэлектрической проницаемости диагонален. Одноосный кристалл:
Основы оптики кафедра прикладной и компьютерной оптики Описание световых волн.
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Н.Э. БАУМАНА»
Джозефсоновские плазменные волны в слоистых сверхпроводниках Ямпольский В. А. Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины.
Модель свободных электронов, также известна как модель Зоммерфельда или модель Друде-Зоммерфельда, простая квантовая модель поведения валентных электронов.
Транксрипт:

Изменение характеристик фемтосекундного лазерного импульса при прохождении зонда апертурного микроскопа ближнего поля Айбушев А. ИХФ РАН, Москва Лозовик Ю.Е.,ИСАН, Троицк Саркисов О.М ИХФ РАН,Москва

Сочетание Фемтосекундной спектроскопии и Ближнепольной микроскопии -высокое временное разрешение -высокое пространственное разрешение - Динамика ЕДИНИЧНЫХ молекул - Когерентный контроль (управление)

Цель Работы - Метод расчета, геометрия, параметры импульса - Расчеты - Заключение Изучить прохождение фемтосекундного импульса в зонде апертурного микроскопа ближнего поля -Длительность импульса - Поляризация -Фазовые характеристики

Поля в волноводе Для идеального покрытия

Поля в зонде микроскопа Ex (нач. поляризация) Ey Ez

К чему приводит эффект волновода (cut-off) в случае импульса

FDTD FDTD –Finite Difference Time Domain– решение зависящих от времени уравнений Максвелла в конечных разностях Yee lattice

PML –Граничные условия Ex Exy: Exz: Hx Hxy: Hxz: PML – Создает искусственную среду на границах расчетной области волновой импеданс которой не зависит от угла падения волны Как изменяется проводимость: Отражение: На практике:

Реализация модели Друде в FDTD Модель Друде Rose M.Joseph (1991)

Геометрия зонда микроскопа ближнего поля Волокно: n1 = n2 = Металлическое покрытие (Al, Ag) Диаметр апертуры d: 80нм

Лазерный импульс на входе в зонд микроскопа

Длительность импульса и временной чирп

Все расчеты были выполнены в суперкомпьютерном центре РАН. В среднем для одного расчета подобной задачи понадобилось 20 узлов (при счете несколько часов) Написана и оттестирована параллельная программа. Программа

Поля за апертурой Ближнее поле остается!

Дисперсия алюминия Нет необходимости в использовании более точных моделей (Drude-Lorentz) 1. Длина волны– в видимом диапазоне. 2. Длительность импульса >~10fs

Поверхностные плазмон-поляритоны

Поля в апертуре d=80nm, chirp alpha=0 АлюминийСеребро

Поля в апертуре d=80nm, chirp alpha=0 Алюминий Серебро

Поля в апертуре d=80nm, chirp alpha=2

Спектры в апертуре d=80nm,chirp alpha=2

Поля в апертуре d=80nm, chirp alpha=-2

Спектры в апертуре d=80nm,chirp alpha=-2

Искусственный материал: при

Зависимость полей в апертуре от фактора Ex

Ey Зависимость полей в апертуре от фактора

Ez Зависимость полей в апертуре от фактора

Выводы: 1.Произведенные вычисления ясно показывают, что в случае алюминиевого покрытия зонда при разных фазовых характеристиках исходного импульса, ближнее поле в апертуре претерпевает, в основном, изменения, связанные с поляризацией. Длительность импульса и его фазовые характеристики не изменяются. Поляризация в ближнем поле не зависит от начальных фазовых характеристик. Этот результат позволяет использовать алюминий в качестве покрытия зондов микроскопов ближнего поля. 2. В случае серебряного покрытия изменяется как эффективная длительность импульса (увеличивается), так и поляризация. 3. Как показали расчеты, для искусственных покрытий зондов, поляризация импульса в ближней зоне является сложной функцией диэлектрической проницаемости. Однако, все расчеты показали, что при увеличении мнимой и действительной части диэлектрической функции искусственного металла, в ближнем поле выделяется та компонента поля, вдоль которой импульс был изначально поляризован.