Книга посвящена бурно развивающемуся направлению науки и техники — нанофотонике. В дифракционной нанофотонике исследуется дифракция света на макрообъектах с минимальными неоднородностями порядка десятков нанометров, вплоть до квантовых точек размером около 10 нм. Подробно рассмотрены современные численные методы решения задач дифракции в рамках строгой электромагнитной теории. Рассмотрена дифракция света на двумерных и трехмерных фотонных кристаллах, на фотонно-кристаллических волноводах и линзах, на градиентных элементах, на одномерных и двумерных дифракционных решетках, в том числе с металлическими слоями для формирования интерференционной картины поверхностных электромагнитных волн (плазмонов). Рассмотрены магнитооптические свойства двухслойных металлодиэлектрических гетероструктур. Результаты математического моделирования сравниваются с результатами экспериментального исследования созданных устройств дифракционной нанофотоники. Для студентов старших курсов специальностей: прикладные математика и физика, прикладная математика и информатика, оптика, а также для аспирантов, докторантов, научных работников и специалистов, работающих в соответствующих областях.

Книга посвящена описанию когерентных нелинейных оптических явлений, возникающих при взаимодействии интенсивных лазерных импульсов с пространственно периодической резонансной средой, или резонансным фотонным кристаллом. Изложена теория нелинейной динамической брэгговской дифракции, рассмотрена динамика формирования, распространения и взаимодействия точных и возмущенных брэгговских солитонов в таких структурах. Подробно также описаны различные механизмы повышения эффективности трехволнового параметрического взаимодействия в фотонных кристаллах с квадратичной нелинейностью. Книга будет полезна физикам-теоретикам и экспериментаторам, работающим в области нелинейной оптики и лазерной физики, а также преподавателям, аспирантам и студентам при изучении этих дисциплин.

Книга известных специалистов в области физики низкоразмерных систем посвящена оптическим свойствам твердотельных гетероструктур с характерными масштабами пространственных неоднородностей от сотен до единиц нанометров. Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований таких важных объектов, как фотонные кристаллы, квантовые ямы и сверхрешетки, квантовые точки и металлические наночастицы. Книга предназначена для студентов старших курсов физических факультетов, а также аспирантов и научных работников, специализирующихся в области оптики твердого тела.

В пособии обсуждаются проблемы рентгеноструктурного анализа нанокристаллических материалов, излагаются современные рентгенографические методики исследования наноразмерных и наноструктурированных систем. Рассматриваются особенности рентгеновской дифракции для ID и 3D когерентных наноструктур. Пособие предназначено для магистрантов ФФ НГУ, обучающихся на кафедре физических методов исследования твердого тела, а также студентов других кафедр и факультетов, занимающихся исследованием структуры нанокристаллических материалов. Предполагается, что обучающиеся знакомы с началами кристаллографии и теории рассеяния рентгеновских лучей.

В монографии с помощью метода флуктуационных волн рассмотрено рассеяние рентгеновских лучей и нейтронов на флуктуационных неоднородностях концентрации и параметров порядка в твердых растворах, однокомпонентных упорядочивающихся кристаллах и системах, находящихся вблизи точек фазового перехода второго рода. Проанализирована информация об этих системах, которая может быть получена с помощью дифракционных исследований. Изложен ряд общих вопросов строения твердых растворов, теории фазовых переходов и флуктуаций в рассматриваемых системах. Рассчитана на научных работников, занимающихся теоретическими и экспериментальными исследованиями в области дифракции рентгеновских лучей и нейтронов, физики твердого тела, металлофизики и материаловедения, а также на студентов старших курсов соответствующих специальностей.

Основное содержание составляет описание методики проведения дифракционных экспериментов с использованием как стационарных, так и импульсных источников нейтронов. Предназначена в первую очередь для физиков-экспериментаторов, которые не являются специалистами по структурной нейтронографии, но нуждаются в пособии, знакомящем их с современными методами дифракции нейтронов. Полезна также студентам старших курсов, специализирующимся в области нейтронной физики.

Монография посвящена физике и применению диэлектрических пленок в кремниевых приборах наноэлектроники. Рассмотрены строение пленок оксида и нитрида кремния, полупроводниковые нанокристаллы в диэлектрических пленках, электронная структура диэлектриков с высокойо диэлектрической проницаемостью, технология структур кремний-на-изоляторе, физика приборов флэш-памяти. Монография предназначена для научных сотрудников и и инженеров, специализирующихся в области физики полупроводников и полупроводниковых приборов, бакалавров. магистрантов и аспирантов, обучающихся по микроэлектронике и физике твердого тела.

В книге рассматриваются вопросы теории практического использования неоднородных периодических сред — электромагнитных кристаллов. С помощью феноменологической модели анализируются физические явления в однородных средах: пространственная дисперсия, многоволновость, формирование запрещенных зон, киральность. Рассмотрены явления сверхфокусировки поля в линзе Веселаго и колебания Юха в неоднородных кристаллах с плоскими границами. Излагается новый подход к описанию электромагнитного поля в периодических средах — метод компенсирующих источников. С его помощью анализируется широкий класс электромагнитных кристаллов с дефектами, с помощью которых внутри периодической среды формируются волноводные элементы и функциональные узлы. Рассмотрены излучающие электромагнитные кристаллы и антенны на их основе.

Рассматриваются вопросы, связанные с новыми тенденциями развития кремниевой наноэлектроники, увеличением чувствительности нанопроволочных химических и биологических сенсоров, созданием ПЗС-фотоматриц высокой плотности и чувствительности и их применение в цифровой фото- и видоеоаппаратуре. Приведены основные сведения об особенностях энергетического спектра и транспорта носителей заряда в одномерных системах (квантовых проводниках) и углеродных нанотрубках. Кратко изложены термины, принципы, достижения и перспективы в таких быстро развивающихся областях, как магнитоэлектроника (спинтроника) и фотонные кристаллы. Пособие предназначено для студентов старших курсов и аспирантов, специализирующихся в области полупроводниковой нанотехнологии, микро- и наноэлектроники.

Книга представляет собой монографию крупных американских специалистов в области современной наноэлектроники. В ней систематически излагается теория, необходимая для понимания свойств наноструктур, изучения фононов и эффектов с их участием в наноструктурах с размерным ограничением по одной или более координатам. Уровень изложения материала доступен для студентов и аспирантов, которые прослушали курс квантовой механики и курс физики твердого тела или твердотельных устройств. Предполагается также знание основ электромагнетизма и классической акустики.

В монографии приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований теплового самовоздействия излучения в гетерогенных средах. Предназначена для научных работников, специализирующихся в области физики взаимодействия излучения с веществом, а также для студентов и аспирантов соответствующих специальностей.

В книге достаточно полно изложена история развития плазмоники. Она предназначена как для студентов, имеющих общие представления о теории электромагнетизма и прикладной оптике и желающих начать собственные исследования в данной сфере, так и для научных работников, для которых эта книга, возможно, станет настольным справочником. Первая часть данного издания представляет собой введение в плазмонику, начиная с элементарного описания классического электромагнетизма, причем особое внимание уделяется проводящим материалам. В последующих главах обсуждаются поверхностные плазмон-поляритоны и локализованные плазмоны в наноструктурах в видимой части спектра, а также поверхностные электромагнитные волны. Во второй части книги рассматриваются вопросы практического применения теории для разнообразных приложений, например, для создания плазменных волноводов, апертурных решеток для усиления света. В заключении дается краткое описание свойств нового класса сред — метаматериалов.

Пособие посвящено основам физики взаимодействия излучения с веществом, в котором существенную роль играют резонансные процессы. Дано изложение основных понятий, необходимых для понимания и количественного описания фотопроцессов в монохроматических и бихроматических полях, а также когерентных оптических явлений. Приведены эксперименты последнего времени по когерентному фазовому контролю радиационных явлений при взаимодействии бихроматического излучения с атомами и наноструктурами. Рассмотрены особенности фемтосекундного фотонного эха на нанокристаллах. Дана теория столкновительно-излучательных процессов с учетом поляризационного канала, включая резонансный тормозной эффект и излучение релятивистских частиц на нанокластерах. Представленный материал закладывает необходимый фундамент для научно-исследовательской и инновационной деятельности в области высокотехнологичных применений лазерной физики и квантовой электроники. Предназначено для студентов и аспирантов, специализирующихся к области физической и квантовой электроники, лазерной физики и смежных дисциплин.

Исследуется флуоресценция одиночных молекул и полупроводниковых нанокристаллов (наночастиц), возбуждаемых непрерывным светом, которая всегда имеет флуктуирующий характер. Этим спектроскопия одиночных наночастиц принципиально отличается от спектроскопии молекулярных ансамблей, где измеряются сразу вероятности процессов. Какие физические процессы, происходящие в одиночных наночастицах, скрывают эти флуктуации? Как извлекать физическую информацию об этих процессах из флуктуации? Рассмотрение этих проблем и составляет основное содержание книги. Обсуждаются типы зондовых микроскопов, используемых для исследования наночастиц, и принципы их работы. Книга будет интересна тем, кто хочет использовать фотоны, испущенные одиночной наночастицей, для изучения физических, химических или биологических проблем; студентам и аспирантам, желающим познакомиться с некоторыми разделами нанофизики. Книга написана по материалам лекций, которые автор читал в течение ряда лет магистрантам-физикам.

В учебном пособии помимо традиционно сложившихся разделов физики твердого тела отражены некоторые современные направления науки. такие как физика фотонных кристаллов, наномасштабная физика. фрактальные представления о структуре кристаллических тел. Теоретический материал каждой главы книги дополнен задачами с решениями. Для студентов и аспирантов высших технических учебных заведений, а также преподавателей физики и других естественно-научных дисциплин в технических вузах.

В монографии описаны методы решения задач дифракции электромагнитных волн на незамкнутых конических структурах, разработанные на основе теоретических исследований, математического моделирования и анализа формирования электромагнитных полей объектами с характерными угловыми параметрами и геометрическими сингулярностями (вершинами, ребрами). Предложен математический аппарат для решения нестационарной задачи дифракции электромагнитных волн на сложной конической поверхности с продольными щелями без априорных ограничений на геометрические размеры структуры. В результате апробации моделей получена достоверная информация об особенностях, закономерностях и физической природе эффектов, которые появляются при дифракции электромагнитных волн на сложных незамкнутых конических поверхностях. Для научных работников, инженеров, аспирантов и студентов старших курсов, занимающихся задачами дифракции электромагнитных волн на незамкнутых конических структурах.

В данной книге подробно описаны основные физические концепции, связанные с нанонаукой и нанотехнологиями, и возможности создания на их основе микроэлектронных и оптоэлектронных приборов нового поколения. В настоящее время издается много книг по новейшим разделам нанонауки, но почти отсутствуют учебники и пособия для студентов-старшекурсников и аспирантов, связанных с нанонаукой. Предлагаемая книга восполняет этот пробел, так как представляет собой ценное учебное и справочное пособие для студентов, специализирующихся в физике, материаловедении и некоторых других технических дисциплинах. Кроме того, книга может представить интерес для ученых и инженеров-практиков, желающих глубже понять принципы нанонауки и нанотехнологии.

Настоящая книга представляет собой собрание оригинальных работ выдающегося отечественного физика В. А. Фока (1898-1974). В первой части монографии развивается асимптотическая теория дифракции на основе установленного автором принципа локального поля в области полутени на поверхности хорошо проводящего выпуклого тела. Во второй части рассматриваются проблемы распространения радиоволн в однородной и неоднородной (слоистой) атмосфере при учете дифракции вокруг Земли. В математическом добавлении развивается теория интегральных уравнений, использованных в тексте, и приводятся таблицы функций Эйри, а также вспомогательных функций, применяемых для вычисления распределения токов. Рекомендуется физикам-теоретикам, геофизикам, специалистам в области связи, студентам и аспирантам естественных и технических вузов.

Пособие содержит описание лекционных демонстраций по основным и принципиально важным оптическим явлениям в диапазоне СВЧ (λ=3,2см). Демонстрационные опыты включают учебные исследования свойств электромагнитных волн и охватывают все основные разделы волновой оптики: интерференцию, дифракцию, поляризацию и дисперсию. Большое внимание уделяется моделированию кристаллооптических явлений и иллюстрации основных методов и принципов рентгеноструктурного анализа. Описание каждой демонстрации помимо рассмотрения физического явления включает рекомендации по методике и технике лекционного эксперимента. Даются указания по изготовлению необходимого учебного оборудования. Для преподавателей физики университетов, институтов и техникумов, работников физических кабинетов, студентов физических специальностей, учителей средних школ.

Охватывает все разделы современной физики (Механика. Основы молекулярной физики и термодинамики. Электродинамика. Колебания и волны. Оптика. Физика атомов и молекул. Основы физики твердого тела. Физика ядра и элементарных частиц. Дополнения). Соответствует программе курса физики и высших технических учебных заведениях. В четвертое издание внесен ряд изменений и исправлений (3-е изд. - 1990 г.) Для студентов втузов всех специальностей, аспирантов и инженерно-технических работников нефизического профиля, преподавателей физики высших и средних специальных учебных заведений, учителей физики общеобразовательных школ и профессионально-технических училищ.

Рассматриваются структура и динамика магнитных неоднородностей в ферромагнетиках и антиферромагнетиках. Излагается солитонная модель зародышеобразования и перемагничивания. Описывается влияние различных типов внешних воздействий (внешних магнитного и электрического полей), диссипативных процессов, магнитоупругого и магнитоэлектрического взаимодействий на характеристики нелинейных волн и магнитных солитонов. Рассматривается динамика топологического магнитного соли-тона в обменно-связанных магнитных слоях. Излагается теория авторезонансной генерации нелинейных колебаний намагниченности в магнитных пленках и малых частицах, доменных стенок, а также магнитного бризера. Рассматриваются вопросы авторезонансного управления нелинейной динамикой намагниченности и доменной структуры. Монография представляет интерес для научных работников, аспирантов и магистрантов, занимающихся теоретическими и экспериментальными исследованиями в области физики конденсированного состояния, физики магнитных явлений, теоретической и математической физики, магнитной микро- и наноэлектроники.