Фотоника – наука, изучающая различные формы излучения, поглощения и преобразования света, иными словами, фактически всё, что связано с понятием фотон. Однако данное определение не является общепринятым, поскольку история термина «фотоника» достаточно запутана. Например, академик А. Н. Теренин обозначил этим термином в своей монографии [1] физические процессы превращения энергии и химические реакции, возникающие под действием светового излучения в молекулах сложного строения. В современной научной терминологии получило распространение более позднее и более широкое определение фотоники как раздела науки, изучающего системы, в которых носителями информации являются фотоны. В настоящее время термином «фотоника» в некоторых случаях пытаются заменить понятие «оптика», особенно тогда, когда речь идёт о взаимодействии света и вещества на уровне отдельных атомов, молекул или наночастиц. При описании современных промышленных технологий термин «фотоника» часто употребляется в связи с производством лазерных систем, в медицинской диагностике и терапии, а также в сфере телекоммуникаций и в исследованиях оптоволоконных линий передачи информации.
Нанофотоникой называют совокупность явлений, связанных с взаимодействием света и вещества на наноуровне, т. е. в диапазоне размеров, не превышающих длину волны видимого света.
В настоящей книге рассматриваются важнейшие особенности функциональных наноматериалов, включая их структуру, физические свойства, методы синтеза и исследования, описываются примеры использования наноматериалов для создания наноэлектромеханических систем, разнообразных устройств нано- и молекулярной электроники, а также магнитных носителей информации.
Книга является одним из немногих учебных пособий, предназначенных для фундаментальной междисциплинарной подготовки в области нанотехнологии и наноматериалов, включая студентов, аспирантов и научных сотрудников классических, технических и технологических университетов, вовлеченных в решение наиболее актуальных нанотехнологических проблем.
Рекомендовано УМО по классическому университетскому образованию в качестве пособия для студентов старших курсов, обучающихся по специальности 020101 (011000) - Химия.
Монография посвящена новому направлению в современной оптике и микроэлектронике, связанному с изучением фотонных кристаллов структурно упорядоченных сред с масштабом периодичности, соразмерным длине волны электромагнитного излучения. Представлены результаты исследований коллектива авторов, выполненных в рамках интеграционного проекта СО РАН в 2006-2008 гг. Объектами теоретических и экспериментальных исследований явились различные фотонно-кристаллические структуры (опалы, мультислойные среды, упорядоченные микрокомпозиты и наноколлоиды, микрополосковые структуры), материалы и технологии для их формирования, методы управления оптическими и диэлектрическими свойствами.
Книга предназначена специалистам по оптике, лазерной технике, спектроскопии конденсированных сред, материаловедению, нанофотонике, СВЧ-электронике, а также преподавателям и аспирантам соответствующих специальностей.
Объектом исследования являются электродинамические и электронно-оптические системы
для приборов ТГц диапазона.
Целью работы является поиск оптимальных замедляющих систем (ЗС) ТГц диапазона для
приборов различного назначения: усилителей на лампах бегущей волны с выходной мощностью
до 10 Вт; задающих генераторов обратной волны с выходной мощностью до 200 мВт; ЛБВ и ЛОВ
мощностью до 1 мВт для логических микросхем.
В ходе выполнения НИР решены следующие основные задачи:
– Разработаны технологии ЗС типа «встречная гребенка», рассчитанных на работу в диапазоне
частот 200 ГГц.
– Разработаны технологии ЗС типа «меандр» на диэлектрической подложке из кварца,
расчитанных на работу в диапазоне 200 ГГц.
– Созданы опытные образцы ЗС и проведены теоретические исследования их
электродинамических характеристик: сопротивления связи и дисперсионных характеристик.
– Проведены теоретические исследования электродинамических систем на основе «фотонных
кристаллов».
– Созданы и исследованы экспериментальные образцы автоэмиссионных катодов на основе
углеродных нанотрубок для приборов этого типа
