Соврменные методы исследования наноструктур. Метод оптической поверхностно-плазмонной микроскопии

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.