научный журнал по физике Оптика и спектроскопия ISSN: 0030-4034

ЗЕЛЬЦЛЕ Г.Г., КАЛАКУТСКАЯ Л.В., КЕТКОВ С.Ю., ТИТОВА С.Н., ШЛАГ Э.В. — 2004 г.

Осуществлена двухчастотная фотоионизация молекул никелоцена, охлажденных в сверхзвуковой струе, наносекундными лазерными импульсами перестраиваемой длины волны. В качестве первой ступени многофотонного возбуждения использован переход с высшей заполненной молекулярной орбитали никелоцена на низший ридберговский уровень. Найдены условия, позволяющие получить молекулярные ионы (η 5-C 5Η 5) 2Νi + в качестве единственного продукта процесса многофотонной ионизации при одночастотном облучении. Облучение возбужденной молекулы интенсивным импульсом второго лазера существенно увеличивает выход молекулярных ионов. Зависимость выхода ионов (η 5-C 5Η 5) 2Νi + от частоты излучения второго лазера позволила определить адиабатический потенциал ионизации никелоцена (6.138 ± 0.012 эВ).

МАЗУРЕНКО Ю.Т., ПАПАЯН Г.В. — 2004 г.

Предложен новый метод оптической когерентной томографии - спектральная гетеродинная томография. Спектральная гетеродинная томография основана на параллельном гетеродинном детектировании множества частот излучения, рассеянного в обратном направлении исследуемым объектом. Результатом такого детектирования является спектральное распределение амплитуды и фазы рассеянного излучения. Последующая численная обработка позволяет найти распределение рассеивающих центров по глубине, соответствующее точке входа падающего излучения в объект. Предложенный метод обладает потенциально более высокой производительностью по сравнению с наиболее успешным методом оптической когерентной томографии, основанным на гетеродинной сканирующей интерферометрии.

ВОЛОШИНОВСКИЙ А.С., ПОТАПОВ А.С., РОДНЫЙ П.А. — 2004 г.

Проведен анализ имеющихся в настоящее время данных о каскадных переходах в пределах 4f-оболочки иона Pr 3+ в различных матрицах. Исследованы спектрально-кинетические характеристики люминофоров LaF 3-LiF:Pr и SrAl 12O 19:Pr, обладающих каскадной эмиссией фотонов. Определены интенсивности первой (переходы 1S 0 → 1I 6) и второй (переходы с уровня 3Р 0 на 3H- и 3Р-мультиплеты) ступеней каскада, измерены зависимости интенсивностей основных линий излучения от температуры и определены их кинетические характеристики. В SrAl 12O 19:Pr определены ширина запрещенной зоны (7.5 эВ), энергетический зазор между уровнями 1S 0, 4f и 5d (0.24 эВ) и характеристики полосы 4f → 5d (6.0-7.5 эВ) возбуждения Pr 3+-люминесценции. Показано, что соединение LaF 3-LiF:Pr обладает рядом особенностей по сравнению с другими Pr 3+-активированными люминофорами.

БАТЯЕВ И.М., ЛИННИКОВ С.В., ЛИПАТОВА А.Л. — 2004 г.

Получено и исследовано калийалюмофосфатное стекло состава 30 K 2O-20 Al 2O 3-50 P 2O 5 (вес. %), активированное четырехвалентным ванадием. Исследованы некоторые физико-химические свойства полученного стекла, а также спектры поглощения и люминесценции при температуре 300 К. На основании электронных спектров поглощения доказано существование ионов оксованадия в полученном стекле. Наблюдаемые полосы электронного спектра поглощения отнесены к переходам e → b 1 и e → a 1. Обнаружена интенсивная люминесценция четырехвалентного ванадия в диапазоне длин волн 800-1100 нм. Средняя длительность затухания люминесценции составляет 12 мкс.

КИЗЕВЕТТЕР Д.В., МАЛЮГИН В.И. — 2004 г.

Рассмотрена простая модель, позволяющая описать спектрально-поляризационные характеристики волоконных световодов с локальными дефектами, приводящими к энергообмену между модами различных поляризаций. Проведено экспериментальное исследование, подтверждающее выявленные закономерности.

НЕВДАХ М.М., ПУЗЫК М.В. — 2004 г.

Изучены спектры поглощения и люминесцентно-кинетические параметры этилендиаминовых комплексов Pt(II) и Pd(II) с циклометаллирующими лигандами (2-фенилпиридинатом и 2-(2'-тиенил)пиридинатом) в поливиниловом спирте. Установлено, что при повышении температуры безызлучательная деградация энергии идет для палладиевых комплексов по механизму “сильной”, а платиновых - “слабой” вибронной связи.

ДАЩЕНКО А.И., ЧУЧМАН М.П., ШУАИБОВ А.К. — 2004 г.

Исследованы спектры и динамика излучения плазмы лазерного факела на разных расстояниях от мишени при действии неодимового лазера (W = (3-5) x 10 8 Вт/см 2, τ = 20 нс, f = 12 Гц, λ = 1.06 мкм) на мишень из поликристаллов CuSbS 2. По излучению плазмы оценены средняя температура (≤0.82 эВ) и концентрация электронов ((1.82-1.92) x 10 16 см -3) в лазерном факеле, времена рекомбинации ионов (t r(S 2+) = 15 нс, t r(Cu +) = 65-85 нс), проанализирована эффективность заселения возбужденных уровней атомов. Предложена модель разрушения мишени и эволюции процессов при разлете лазерной плазмы.

GUYOT Y., JOUBERT M.-F., ИВАНОВА С.Э., ТКАЧУК А.М. — 2004 г.

Методом Стокбаргера-Бриджмена выращены кристаллы Na 0.4Y 0.6F 2.2:Er 3+ (NYF:Er) с содержанием эрбия до 100 ат. % (Na 0.4Y 0.6F 2.2). Исследованы оптические спектры при низкой (6 К) и комнатной температурах. Показано, что в спектре поглощения кристаллов NYF:Er имеются широкие полосы в областях 790-801 и 965-980 нм, соответствующих излучению лазерных диодов. Значение пикового поперечного сечения поглощения σ α для полосы с максимумом у λ = 970.4 нм равно 0.15 х x 10 -20 см 2. На основании результатов анализа спектров поглощения и люминесценции при низких (6 и 12 К) температурах определена структура штарковского расщепления уровней эрбия как структура “квазицентров”, для которых характерно неоднородное уширение штарковских компонент. Из спектров поглощения, исследованных при T = 300 K, рассчитаны силы осцилляторов переходов из основного состояния эрбия на возбужденные мультиплеты, методом Джадда-Офельта определены параметры интенсивности Ω 1 : Ω 2 = 1.65 x 10 -20, Ω 4 = 0.56 x 10 -20, Ω 6 = 1.01 x 10 см 2. С этими значениями параметров интенсивности рассчитаны вероятности излучательных переходов и коэффициенты ветвления. Сделаны оценки скоростей многофононных безызлучательных переходов (МФБП) в NYF:Er. Изучена кинетика затухания люминесценции с излучательных уровней эрбия при их селективном возбуждении наносекундными лазерными импульсами. Определены внутрицентровые времена жизни излучательных уровней эрбия по кинетике люминесценции при их селективном возбуждении в образце с низкой концентрацией эрбия (0.5 %) в условиях низкого уровня плотности мощности возбуждающего света. Показано, что с повышением температуры от 6 до 300 К люминесценция с уровней 4G 11/2, 2G(H) 9/2 и 4F 9/2 тушится в результате МФБП. Люминесценция с уровня 4I 9/2 с повышением температуры тушится незначительно, тушение с уровней 4/ 11/2 и 4I 13/2 не наблюдается. Исследованы спектры стационарной люминесценции кристаллов NYF:Er (0.5-15%) при широкополосном (УФ и УФ-видимом) ламповом возбуждении и селективном лазерном возбуждении с временным разрешением. Показано, что нижележащие уровни эрбия, разделенные энергетическим зазором менее 2500 см -1, заселяются по каскадным схемам. Сделано заключение о перспективности использования кристаллов NYF:Er 3+ в качестве активных сред перестраиваемых лазеров с диодной накачкой.

АЛАВЕРДЯН Ю.С., АЛФИМОВ М.В., ВЕДЕРНИКОВ А.И., ГРОМОВ С.П., ЛОБОВА Н.А., ФЕОФАНОВ А.В. — 2004 г.

При помощи метода спектроскопии гигантского комбинационного рассеяния (ГКР) изучена структура комплекса с переносом заряда (КПЗ), образованного бискраунсодержащим стильбеном (1) и производным дипиридилэтилена (2). Обнаружено, что при избытке 2 образуются КПЗ-структуры 1 : 1 ([1 · 2]), тогда как при избытке 1 происходит стабилизация “сандвич”-подобной КПЗ-структуры 2 : 1 ([1 · 2 · 1]). Образование значительно менее устойчивой КПЗ-структуры 1 : 1 установлено также между 1 и диперхлоратом 1-аммонийпропил-4-метилпиридиния (5). Анализ данных, полученных по методу ГКР, позволяет заключить, что в полном согласии с теорией Малликена исследованные КПЗ в основном состоянии представляют собой обычные молекулярные комплексы, а взаимодействие молекулярного комплекса с фотоном переводит систему в возбужденное состояние со значительным смещением электронной плотности от донора 1 к акцептору 2 (5). С использованием модельных соединений установлены структурные фрагменты молекул, ответственные за межмолеку-лярное взаимодействие и перенос заряда. Перенос заряда в паре донор-акцептор происходит между электронными системами трехзамещенного бензола и пиридина. КПЗ состава [1 · 2] и [1 · 2 · 1] содержат две эквивалентные донорно-акцепторные пары, однако лишь одна из них принимает участие в переносе заряда.

ГОКОВ С.П., ГРИЦЫНА В.В., КОВАЛЬ А.Г., ШЕВЧЕНКО Д.И. — 2004 г.

Исследованы основные параметры оптического излучения (спектры, эффективности возбуждения и заселенности уровней, кинетические энергии) возбужденных частиц, распыленных пучком ионов Ar + с поверхности металлов Zn и Cd и их химических соединений с электроотрицательными элементами (O, Te, Se, S). Показано, что при бомбардировке соединений исследуемых металлов по сравнению с чистым металлом появляется дополнительный механизм образования возбужденных частиц, обусловленный ионностью химических связей, что приводит к несоответствию выхода возбужденных частиц коэффициенту распыления соответствующего материала. Также установлено влияние электронной структуры твердого тела на выход возбужденных частиц и их скоростной состав.

ТОЛМАЧЕВ В.А. — 2004 г.

Выполнены расчеты спектров отражения одномерного фотонного кристалла на основе периодической структуры кремний-воздух. Вычислена карта запрещенных фотонных зон, которая позволяет целенаправленно конструировать геометрические параметры структуры (толщину Si стенки D Si и период решетки A) для разных диапазонов длин волн λ. Для получения структур с фотонной запрещенной зоной в диапазоне А/ λ = 0.15-0.5 можно использовать основную область (как правило, наинизшую по частоте), а с учетом вторичных фотонных запрещенных зон можно расширить диапазон А/ λ до 1 и более. Кроме того, выявлено, что вторичные зоны для значений D Sl/A = 0.4-0.9 могут быть шире основных (в шкале частот). Обнаружено влияние фактора заполнения D Sl/A на формирование краев спектральных полос.

ГРИДЧИН В.В. — 2004 г.

С использованием метода численного интегрирования исследована динамика классического модельного двухэлектронного атома в сильном высокочастотном электромагнитном поле. Обнаружено, что при повышении интенсивности система демонстрирует повышенную устойчивость к процессу ионизации. Показано, что стабилизация возникает вследствие формирования нового объекта -атома Крамерса-Хеннебергера.

РОДИОНОВ А.В., ЧИРКИН А.С. — 2004 г.

Рассмотрены квазисинхронные последовательные трехчастотные взаимодействия волн с некратными частотами. В приближении заданного поля низкочастотной накачки в представлении Гейзенберга развита квантовая теория процесса параметрического усиления. Показано, что при определенном выборе порядков квазисинхронизма можно осуществить режим экспоненциального роста среднего числа фотонов взаимодействующих волн. При этом статистика фотонов генерируемых волн является суперпуассоновской. Обсуждена корреляция флуктуаций чисел фотонов между различными частотами.

ДУДКО Е.В., КАЛОША И.И., ТОЛКАЧЕВ В.Ä. — 2004 г.

Предложена новая методика получения информации об эффективностях тушения возбужденного состояния и столкновительной переориентации по деполяризации флуоресценции молекулярных паров тушителями возбужденного состояния без привлечения столкновительных сечений и времени жизни флуоресценции. Из экспериментальных зависимостей деполяризации кислородом и азотом поляризованной люминесценции и-кватерфенила и 2-(4-диметиламино)фенил-5-фенилоксадиазола получены отношения констант тушения возбужденного состояния и хаотизации ориентации (деполяризации флуоресценции) кислородом, а также определены вероятности тушения возбужденного состояния q и хаотизации ориентации s этих молекул кислородом за столкновение (q = = 0.25 ± 0.04, s = 0.13 ± 0.04 для и-кватерфенила и q = 0.2 ± 0.04, s = 0.21 ± 0.04 для 2-(4-диметилами-но)фенил-5-фенилоксадиазола). Обнаружено самотушение флуоресценции паров перилена с вероятностью 0.28 за столкновение.

БЕЗВЕРБНЫЙ А.В., ШАПОВАЛОВ А.В. — 2004 г.

Рассмотрена стохастическая динамика атомов с вырожденными энергетическими уровнями в резонансном неоднородно поляризованном лазерном поле в рамках квазиклассического подхода. Регулярная сила, входящая в уравнение Ланжевена, и корреляционная функция случайной силы представлены в виде разложений по пространственным градиентам суммарного светового поля. На примерах модельной системы и двухмерной полевой конфигурации рассмотрены особенности кинетических распределений, обусловленные мультипликативным характером шума, анизотропией диссипативных процессов и наличием вихревой компоненты в светоиндуцированной силе.

ПЕРШИН С.М. — 2004 г.

Обнаружена тонкая структура полосы валентных ОН-колебаний в воде при 3450 см -1 с помощью метода комбинационного рассеяния (KP) коротких цугов импульсов второй гармоники Nd:YАG-лазера мощностью 35 МВт/см 2, следующих с частотой 1 Гц. Увеличение числа импульсов в цуге от 2 до 128 или их мощности приводит к сглаживанию, несимметричному сужению полосы и сдвигу ее центра в сторону низкочастотного крыла с последующей релаксацией к исходному состоянию. Наблюдаемая динамика спектра KP в поле оптических импульсов интерпретируется как проявление и эволюция флуктуирующей сетки водородных связей, распад и формирование метастабильных комплексов воды с характерными частотами ОН-колебаний, время жизни которых в индуцированном оптическим полем состоянии не менее 1 с при нормальных условиях.

МИРОШНИЧЕНКО Г.П. — 2004 г.

Для селекции во времени подансамблей полевой моды предложено использовать результат косвенных измерений - среднюю относительную частоту отсчетов детектора, селективного по состояниям вылетающих из микромазера атомов. Аналитические выражения для рудуцированной матрицы плотности, среднего числа фотонов, Q-параметра Манделя подансамблей моды получены методом периодических траекторий. Генерация случайной последовательности результатов косвенных квантовых измерений выполнена с помощью метода Монте-Карло. Сопоставлены результаты аналитических и численных расчетов. Обнаружено, что статистика подансамблей является субпуассоновой даже в том случае, когда расчет с матрицей полного ансамбля (в отсутствие квантовых измерений) дает суперпуассонову статистику. Отмечено, что временнáя селекция подансамблей возможна для ограниченного интервала изменений параметра накачки Θ, когда вероятности квантовых скачков относительно малы.

ГОРБАЧЕВ В.Н., РОДИЧКИНА А.А., ТРУБИЛКО А.И. — 2004 г.

Независимые системы, каждая из которых содержит атомный ансамбль, перепутанный за счет взаимодействия со своим фотоном, могут быть, в свою очередь, перепутаны путем измерений. Рассмотрены схемы для получения состояний W- и GHZ-классов с помощью проекционных измерений света, включающих трехфотонные параметрические взаимодействия.

СВИЩЕВ Г.М. — 2004 г.

Предложен метод измерения сечений поглощения одиночных молекул с помощью темнопольного конфокального микроскопа по интенсивности резонансного релеевского рассеяния света. На примере полимера с сопряженными связями показано, что метод применим и при комнатных температурах для исследования многохромофорных молекул. Метод позволяет распространить спектроскопию одиночных молекул на слабо флуоресцирующие молекулы, исследовать распределения молекул по величине квантового выхода флуоресценции и по механизмам фотодеструкции, получать данные о природе прерывистой флуоресценции многохромофорных объектов.

БЕЛИНСКИЙ А.В. — 2004 г.