Разработана новая методика формирования оптических плазмонных дифракционных элементов и фотонных кристаллов на поверхности диэлектриков и полупроводников при их низкоэнергетической имплантации ионами благородных металлов через поверхностные маски.
Лаборатория радиационной физики и лаборатория квантовой оптики и информатики КФТИ КазНЦ РАН.
Руководитель: Степанов А.Л.
Исполнители: Валеев В.Ф., Нуждин В.И., Осин Ю.Н., Галяутдинов М.Ф.
Предложена методика формирования оптических плазмонных дифракционных элементов и фотонных кристаллов на поверхности диэлектриков (кварцевое стекло, сапфир и др.) и полупроводников (кремний, германий и др.) при их низкоэнергетической имплантации ионами благородных металлов через поверхностные (литографическую, проволочную или коллоидную) маски. В результате получены периодические микроструктуры, комплексный показатель преломления в которых обеспечивается имплантированными областями, содержащими металлические наночастицы, характеризуемые плазмонным поглощением. Подобные структуры могут эффективно применяться на практике в элементах оптической коммуникации для введения в плёночные волноводы лазерного излучения, для исследования и оптического контроля за напряжениями деформаций поверхности твёрдого тела методом муаровых картин, как температурный сенсор при стационарном или импульсном нагреве материалов в агрессивных средах и др.
Рисунок. Изображение, наблюдаемое на оптическом микроскопе, оптического плазмонного дифракционного элемента на поверхности кремниевой пластины, состоящего из периодиче-ских областей со структурой нанопористого кремния, содержащего ионно-синтезированные наночастицы серебра (желтые квадратные области), находящихся внутри решетки из неим-плантированного кремния (синие области). На вставке показана структура пористого кремния.
Публикации:
- Stepanov A.L., Nuzhdin V.I., Valeev V.F., Osin Y.N.: Synthesis of periodic plasmonic microstructures with copper nanoparticles in silica glass by low-energy ion implantation. Appl. Phys. A (2012) in press.