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

КРУЧИНИН Н.Ю., КУЧЕРЕНКО М.Г., СТЕПАНОВ В.Н. — 2015 г.

Исследовано влияние углеродных (фуллерены, нанотрубки) и металлических (Ni, Co, Fe, Cu, Ag) наночастиц на безызлучательный перенос энергии электронного возбуждения между молекулами органических красителей (акридиновый оранжевый – донор и нильский синий – акцептор) в спиртовых растворах поливинилбутираля. Обнаружено влияние плазмонных наночастиц на безызлучательный перенос энергии электронного возбуждения при определенных концентрациях компонентов смеси, выражающееся в увеличении интенсивности сенсибилизированной флуоресценции акцептора при одновременном тушении флуоресценции донора. Предложена простейшая модель процесса, иллюстрирующая наблюдаемое перераспределение интенсивностей свечения между спектральными полосами общего спектра. С той же целью выполнены молекулярно-динамические расчеты структуры нанокомпозитов, подтверждающие образование ассоциированных молекулярно-плазмонных комплексов, закрепленных макроцепными линкерами.

ВИШНЯКОВ Г.Н., ЛЕВИН Г.Г., МИНАЕВ В.Л. — 2015 г.

Интерферометрия, в которой используется метод фазовых шагов, требует точного знания фазового сдвига. Предложен новый подход к методу измерения фазового сдвига между тремя интерферо- граммами на основе фурье-анализа трех новых интерферограмм, сформированных из разности раз- личных пар исходных интерферограмм. Рассмотрены пути повышения точности измерений фазо- вого сдвига.

ГАВДУШ А.А., ЗАЙЦЕВ К.И., КАРАСИК В.Е., ЛЕБЕДЕВ С.П., ЮРЧЕНКО С.О. — 2015 г.

Разработан алгоритм решения обратной задачи, связанной с восстановлением спектральной зависимости терагерцовых (ТГц) оптических характеристик однородной среды, имеющей вид плоско- параллельной пластинки, на основе обработки сигналов ТГц импульсного спектрометра. В отличие от существующих методов разработанный алгоритм позволяет исследовать оптические свойства диэлектрических образцов с малой толщиной (до 0.1 мм) и низким показателем преломления. ТГц спектральные оптические характеристики определяются путем минимизации функционала ошибки, построенного на основе экспериментального и теоретического комплексных коэффициентов пропускания образца, причем теоретический коэффициент пропускания построен на основе модели квазирезонатора Фабри-Перо. Проведена апробация предложенного метода, включавшая экспериментальное исследование тестовых образцов. Восстановленные ТГц оптические характеристики сравнивались с характеристиками тестовых сред, зарегистрированными с помощью ТГц спектроскопии на лампах обратной волны, что позволило оценить точность предложенного метода.

КРАСНИКОВ И.В., ПОПОВ А.П., СЕТЕЙКИН А.Ю. — 2015 г.

Рассчитана тепловая реакция кожи с нанесенной на нее смесью наночастиц диоксида титана (TiО2) или оксида цинка (ZnO) оптимальных размеров при облучении солнечным светом. Наночастицы втирались в кожу для достижения максимальной защиты от падающего излучения. Получены и проанализированы зависимости динамики температуры в различных слоях кожи (роговом, эпидермисе, дерме) при ее облучении светом с длинами волн 310-800 нм. Установлено, что возрастающее рассеяние и поглощение света за счет введенных в роговой слой наночастиц приводит к снижениютепловой нагрузки и глубины проникновения падающего излучения.

ЕЛИСЕЕВ К.А., ИВАНОВ А.В., ЛЕВИЦКИЙ Р.С., ПЕРЛИН Е.Ю. — 2015 г.

Предложена новая модель фотогенерации неравновесных электронно-дырочных пар в кристалле с глубокими примесями. Во втором порядке теории возмущений выполнен расчет вероятностей двухцентровых переходов между зонными и примесными состояниями с одновременным поглощением фотона и передачей энергии между электронами, взаимодействующими по закону Кулона. В расчетах использована двухзонная модель потенциала нулевого радиуса для описания состояний глубокой примеси.

ЛЕНКОВА Г.А. — 2015 г.

Проведены аналитические исследования хроматических аберраций глаза, возникающих при применении дифракционных структур типа фазовых линз Френеля с обычным (киноформным) и глубоким (гармоническим) профилями и дифракционно-рефракционных (гибридных) структур в конструкциях факичных (т.е. без удаления хрусталика) интраокулярных линз. Исследования проводились на основе модели глаза. Показано, что при использовании киноформных (с глубиной профиля порядка одной длины волны) и гибридных структур хроматические аберрации не превышают 1 дптр (т.е. сравнимы с аберрациями обычного глаза) только в положительной области оптических сил, ограниченных значениями +7 и +15 дптр соответственно. При применении гармонической структуры (с глубиной профиля порядка 20 длин волн) хроматические аберрации не превышают 1 дптр во всем интервале оптических сил факичных линз от -25 до +15 дптр.

ИЛЬИН В.Б., СЕМЕНОВА Е.Г., УСТИМОВ В.И., ФАРАФОНОВ В.Г. — 2015 г.

Найдены и обсуждены теоретические ограничения на область применимости метода расширенных граничных условий, являющегося популярным способом решения проблемы рассеяния света различными несферическими частицами и обычно используемого для вычисления T-матриц.

РОЗАНОВ Н.Н. — 2015 г.

Из уравнений Максвелла электродинамики сплошных сред получена общая формулировка сохраня- ющихся интегральных характеристик - “площадей” электромагнитного поля. Найденные соотноше- ния могут использоваться для контроля точности компьютерного моделирования динамики поля.

ЛОКТИОНОВ Е.Ю., ПРОТАСОВ Ю.С., ПРОТАСОВ Ю.Ю., ТЕЛЕХ В.Д. — 2015 г.

Впервые выполнено исследование эффективности лазерной абляции фотополимеризующихся композиций как рабочих веществ лазерно-плазменных установок различного назначения. Для жидкой и отвержденной фаз показано существенное различие спектрально-энергетических порогов лазерной абляции, удельных массового расхода и механического импульса отдачи, эффективности преобразования энергии лазерного излучения в кинетическую энергию газоплазменного потока. Применение такого класса рабочих сред позволяет не только эффективно решать задачи лазерной абляции мишени, транспортировки, тонкой дозировки, обеспечения высокого ресурса и надежности лазерно-плазменных энерготехнологических установок, но и существенно расширяет диапазон их рабочих характеристик.

ЗВЯГИН А.В., ИГУМНОВ С.М., МОЛЧАНОВА С.И., НАЗАРОВ М.М., НЕЧАЕВ А.В., ПАНЧЕНКО В.Я., САВЕЛЬЕВ А.Г., СОКОЛОВ В.И., ТЮТЮНОВ А.А., ХАЙДУКОВ Е.В. — 2015 г.

Предложен метод измерения показателя преломления n наноразмерных частиц в видимой и ближней ИК областях спектра. Метод основан на сравнении показателя преломления n colloid коллоидного раствора наночастиц в нескольких растворителях с показателями преломления n solvent соответствующих чистых растворителей и имеет точность ±2 × 10-4. Синтезированы наноразмерные апконвертирующие фосфоры, представляющие собой кристаллическую матрицу β-NaYF4, легированную редкоземельными ионами Yb3+, Er3+, Tm3+. НАФ имеют легированное ядро с диаметром 40 ± 5 нм и нелегированную оболочку толщиной 3-5 нм. Синтезированные нанокристаллы обладают интенсивной фотолюминесценцией в синей, зеленой и красной областях спектра при возбуждении ИК излучением с длиной волны 977 нм. С использованием спектроскопического рефрактометра впервые измерена дисперсия показателя преломления нанокристаллов β-NaYF4/Yb3+/Er3+/Tm3+ в спектральном диапазоне 450-1000 нм с точностью ±2 × 10-4.

МАЛИНИН А.Н., МАЛИНИНА А.А., СТАРИКОВСКАЯ С.М. — 2015 г.

Исследованы спектральные и электрические характеристики плазмы барьерного наносекундного разряда атмосферного давления на смеси HgBr2/Kr/He. Разряд инициировался импульсами напряжения положительной полярности амплитудой 10 кВ с временем нарастания фронта 4 нс и длительностью на полувысоте 28 нс. Исследована эмиссия эксиплексных молекул HgBr (B2 -X2 ) и KrBr (B2 -X2 , C3/2 1/2, D1/2 1/2). На основе измерения временнoго поведения спектров B-X-перехода молекулы HgBr, 502 нм и B–X-перехода молекулы KrBr, 207 нм сделаны выводы о механизме образования эксиплексных молекул в наносекундном разряде. На основе численного решения уравнения Больцмана для функции распределения электронов проанализировано распределение энергии и скоростей процессов, ответственных за эмиссию молекул HgBr и KrBr. Исследования подтвердили возможность оптимизации импульса питания для получения максимальной эффективности одновременной эмиссии в ультрафиолетовом и видимом (зеленый свет) спектральных диапазонах в разряде атмосферного давления в смеси HgBr2/Kr/He.

АЛПЫСБАЕВА Б.Е., ЖУБАНОВ Б.А., ИСКАКОВ Р.М., КРАВЦОВА В.Д., МАТНИШЯН А.А., ПРИХОДЬКО О.Ю., УМЕРЗАКОВА М.Б. — 2015 г.

Исследованы композиционные пленки из алициклического полиимида с наноразмерным полианилином. Показано, что новый пленочный материал характеризуется высокой прозрачностью в видимой и УФ областях спектра. Методом полимеризации анилина in situ получены гибридные пленки, включающие в полиимидной матрице до 12 вес. % полианилина, устойчивые при нагревании на воздухе до 360-370°С, с электропроводностью 5.0 × 10-2 Ом-1 см-1.

АДУЕВ Б.П., АНАНЬЕВА М.В., ЗВЕКОВ А.А., КАЛЕНСКИЙ А.В., НИКИТИН А.П. — 2015 г.

Рассчитаны спектральные зависимости коэффициентов эффективности экстинкции и поглощения света наночастицами серебра, золота, никеля и алюминия в рамках теории Ми. Показано, что в слу- чае благородных металлов наблюдаются узкие плазмонные полосы для наночастиц с малыми ради- усами (менее 50 нм), тогда как для наночастиц никеля и алюминия типичны широкие полосы на спектральных зависимостях коэффициентов эффективности экстинкции и поглощении. Сделан вывод, что использование спектральных зависимостей коэффициента экстинкции для оценки ра- диусов наночастиц корректно только в случае благородных металлов. Результаты интерпретируют- ся на основе зависимостей комплексных показателей преломления металлов от длины волны.

ДАНИЛОВ В.В., ПАНФУТОВА А.С., ТИТОВА T.С., ХРЕБТОВ А.И. — 2015 г.

С помощью метода z-сканирования измерены индексы нелинейной рефракции и коэффициенты нелинейного поглощения коллоидных растворов квантовых точек CdSe/ZnS. Резонансное возбуждение осуществлялось излучением Nd:YAG-лазера ( = 532 нм, 7 нс). Выбор квантовых точек отвечал разным вариантам положения максимума основной экситонной полосы поглощения относительно длины волны лазерного воздействия. Проведено сопоставление результатов z-сканирования и фотодинамики оптического ограничения в растворах квантовых точек CdSe/ZnS. Полученные значения коэффициентов нелинейного поглощения и их зависимость от размера квантовых точек интерпретированы в представлении двухступенчатого механизма оптического ограничения.

БАЗЫЛЬ О.К., СВЕТЛИЧНЫЙ В.А. — 2015 г.

Методами квантовой химии и оптической спектроскопии исследовано электронное строение и фотофизические процессы в дицианометиленпиранах – DCM и bis-DCM. Теоретически изучена зависимость спектрально-люминесцентных и протоноакцепторных свойств для транс- и цис-конформеров, проанализировано влияние геометрии пиранового кольца на указанные свойства и эффективность внутримолекулярных фотофизических процессов в этих молекулах. Проведено моделирование и изучено влияние процесса транс-цис-фотоизомеризации на спектрально-люминесцентные свойства.

ЗЛОДЕЕВ И.В., НАСЕДКИНА Ю.Ф., СЕМЕНЦОВ Д.И. — 2015 г.

Исследованы особенности отражения от перпендикулярно намагниченной поверхности ферромаг- нитного металла наклонно падающего монохроматического гауссова пучка. В предположении ли- нейной поляризации падающего пучка проведен численный анализ деформации профиля отражен- ного пучка и распределения поляризации по его сечению в широком интервале углов падения.

КНЯЗЬКОВ А.В. — 2015 г.

Рассмотрен метод оценки величины электрооптических коэффициентов кристаллов по величине модуляции коэффициента отражения обыкновенно и необыкновенно поляризованного света, падающего на поверхность электрооптической среды. Приведены результаты измерений наведенного двулучепреломления в переменном электрическом поле для кристаллов LiNbO3, SrxBa(1 - x)Nb2O6 ( x = 0.61). По результатам измерений вычислены электрооптические коэффициенты r 13, r 33, r 22.

ВЕТРОВ В.Н., ИГНАТЕНКОВ Б.А., ЯКОБСОН В.Э. — 2015 г.

Модификация свойств лейкосапфира путем пластической деформации кристаллического диска позволяет получить пластины с переменным углом наклона оптической оси кристалла к поверхности, являющиеся линзами для необыкновенного луча. Рассмотрены особенности преломления света в плоской линзе из модифицированного лейкосапфира. Разработан алгоритм расчета показателя преломления необыкновенного луча на поверхностях плоской линзы.

ВОЛОШИНОВ В.Б., ДЬЯКОНОВ Е.А., ПОЛИКАРПОВА Н.В. — 2015 г.

Проведено теоретическое рассмотрение и представлены результаты первого экспериментального исследования нового режима дифракции света на ультразвуке, наблюдаемого при несовпадении направлений потока акустической энергии с фазовой скоростью ультразвука. В исследованном режиме дифракции падающий световой пучок пересекает ультразвуковой столб, а световой пучок +1-го порядка дифракции направлен строго вдоль ультразвукового столба. Показано, что данный режим акустооптического взаимодействия объединяет в себе свойства поперечного и коллинеарного режимов дифракции и поэтому не может быть правильно описан в рамках существующей теории дифракции света на ультразвуке. Теоретически доказано и подтверждено в эксперименте, что эффективность дифракции, а также частотный и угловой диапазоны взаимодействия существенно определяются апертурой светового пучка, а не только шириной ультразвукового столба.

ЛОГИНОВ А.В. — 2015 г.

Вероятности электродипольных переходов 3d94p, 3d94f – 3d10, 3d94s, 3d94d в спектрах никелеподобных ионов Kr IX, Sr XI, Y XII, Ru XVII, Pd XIX, Ag XX рассчитаны полуэмпирически с привлечением опубликованных уровней энергии.