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.

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.

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.

Систематически и подробно рассматриваются основные положения электродинамики, на их базисе исследуются разнообразные линейные устройства, широко используемые в электросвязи и радиотехнике, обсуждается практическое применение этих устройств. Особое внимание уделяется четкому и последовательному введению системы понятий электродинамики и физической интерпретации получаемых результатов. Содержание книги соответствует программе Министерства связи СССР по курсу "Техническая электродинамика". Книга предназначается для студентов электротехнических институтов связи. Она может быть полезна также студентам радиотехнических факультетов и специалистов в области прикладной электродинамики, техники СВЧ, электроники.

В монографии рассмотрены аналитические методы решения электродинамических задач, связанных с распространением электромагнитных волн в разнообразных волноводных устройствах. Эффективность методов иллюстрируется на конкретных примерах. Решение большинства задач доведено до простых аналитических выражений, что дает возможность использовать их в инженерной практике. Существенное внимание уделено физической трактовке получаемых результатов. Книга предназначена для инженеров и студентов старших курсов, а также аспирантов и научных работников.

В книге систематизирована и последовательно изложена теория распространения волн в ограниченной плазме. Используются два метода описания: гидродинамический и кинетический. Рассмотрены практически все типы волн, которые могут распространяться в изотропных и магнитоактивных плазменных волноводах: высокочастотные объемные и поверхностные; спиральные (геликоны) и низкочастотные поверхностные в холодной плазме; магнитогидродинамические и ионно-циклотронные; низкочастотные (ионно-звуковые) объемные и поверхностные в сильно неизотермической плазме. Освещены также некоторые вопросы нелинейной теории распространения волн в ограниченной плазме: нелинейная теория поверхностных волн, нелинейное взаимодействие волн.Книга рассчитана на специалистов, работающих в области физики плазмы и радиофизики, а также на научных работников, аспирантов и студентов старших курсов, специализирующихся по физике плазмы и смежным вопросам.

В книге, состоящей из двух частей, с единой точки зрения рассмотрены электронные, фононные и оптические свойства твердых тел-металлов и полупроводников. Первая часть посвящена теории элементарных возбуждений в твердых телах: квазиэлектронов, плазмонов, фононов, магнонов и экситонов. Вторая часть посвящена взаимодействиям элементарных возбуждений: электрон-фотонному, фотон-фононному, электрон-электронному и фонон-фононному. Для научных работников, студентов физических и физико-технических факультетов и инженеров.

Начально-краевые задачи, рассмотренные в книге, описывают неустановившиеся электромагнитные поля, формируемые компактными, волноводными и периодическими открытыми резонаторами. Набор объектов анализа (неоднородности регулярных волноводов, решетки, диэлектрические и металлические рассеиватели в свободном пространстве, излучатели импульсных волн), разработанные методы и вычислительные схемы, полученные математические и физические результаты представляют, по мнению авторов, ту основу, на которой возможно построение современной теории резонансного рассеяния несинусоидальных волн. Актуальность создания такой теории предопределяют перспективы практического использования сигналов различной длительности, потребность в надежной модельной проработке проектируемых узлов и устройств импульсной радиотехники, постоянно ощущающийся недостаток в достоверных качественных и количественных характеристиках процессов формирования, излучения, распространения и рассеяния импульсных и монохроматических электромагнитных волн. Для аспирантов и исследователей, работающих в области теоретической и прикладной радиофизики, антенной и волноводной техники. Для студентов, специализирующихся в области прикладной математики и вычислительной физики.

Монография посвящена импульсной катодолюминесценции, возникающей на оптических переходах между кристаллическими зонами и локальными энергетическими уровнями, расположенными в запрещенной зоне конденсированных веществ. Эта люминесценция возбуждается в конденсированных средах при их облучении электронными пучками наносекундной длительности (1-10 нс) с плотностью пиковой мощности 10-100 МВт/см2. Приведены и обоснованы физические модели механизмов возмущения этой люминесценции. Показано, что при таких параметрах электронного пучка деструктивные процессы в веществе ещё слабы, но образуется высокая плотность электронно-дырочных пар, рекомбинация которых протекает преимущественно в излучательных процессах. В зоне проникновения электронов пучка в вещество возбуждение излучательных уровней центров люминесценции происходит в процессе квадратичной рекомбинации электронно-дырочных пар. Вне этой зоны возбуждение осуществляется за счет поглощения коротковолнового рекомбинационного излучения из облучаемой зоны. Показано, что импульсная катодолюминесценция отличается от других видов люминесценции повышенной яркостью и чувствительностью к примесям. Она возбуждается практически во всех неметаллических материалах. Приводится описание экспериментальной техники. На конкретных примерах продемонстрированы возможности спектрально-люминесцентного метода анализа вещества с использованием этого вида люминесценции. Книга представляет интерес для специалистов в области люминесценции неорганических и органических конденсированных сред, для геологов и минералогов, использующих люминесцентные методы, а также для студентов и аспирантов соответствующих специальностей.

В книге представлена современная нелинейная теория сильно неравновесной плазмы, находящейся под воздействием интенсивных высокоэнергетичных корпускулярных и волновых потоков. Основное внимание уделено изучению динамики спектров возбуждаемых колебаний при учете ограниченности (неодномерности) и неоднородности среды. Обсуждаются механизмы насыщения возникающих неустойчивостей и их макроскопические последствия. Для описания динамики плазменных систем используются известные и разработанные авторами физические модели, обладающие большой общностью и свободные от обычно используемых ограничений. Широко применяются численные методы анализа. Книга представляет интерес для научных работников и специалистов в области физической и плазменной электроники, а также физики плазмы в целом. Книга может быть рекомендована для преподавателей и студентов университетов и институтов, специализирующихся по физике плазмы, электронике и смежным областям знаний.

Монография посвящена систематическому изложению основ физики флуктуационных электромагнитных полей твердых тел и их связи с фундаментальными явлениями в природе. С единых позиций излагаются современные теоретические модели тепловых полей и разнообразные способы описания их корреляционных свойств. На основе богатого экспериментального материала демонстрируется однозначная связь резонансных особенностей в спектре состояний термостимулированных полей, генерируемых твердыми телами, с их собственными модами — поляритонами. Детально исследованы особенности спектральных свойств бегущих и квазистационарных волн единого термостимулированного электромагнитного поля конденсированной среды. Экспериментальные результаты качественно и количественно согласуются с основными положениями феноменологических теоретических моделей. В рамках флуктуационной электродинамики рассмотрен ряд фундаментальных задач, связанных с дисперсионным взаимодействием тел, переносом энергии между телами, дифракцией полей с разными корреляционными свойствами на отверстии и свойствами квантовой системы вблизи поверхности твердого тела. Для специалистов в области флуктуационной электродинамики, спектроскопии твердого тела, физики поверхности, а также для аспирантов и студентов старших курсов физических факультетов.

Рассмотрены принципы генерации компрессионных плазменных потоков, основные физические процессы, протекающие при их взаимодействии с твердыми телами. Представлены результаты комплексных исследований воздействия компрессионных плазменных потоков на структурно-фазовое состояние, элементный состав и свойства материалов, широко использующихся в промышленности. Книга предназначена для специалистов в области физики конденсированного состояния и физики взаимодействия потоков заряженных частиц и плазмы с твердыми телами, для аспирантов и студентов высших учебных заведений соответствующих специализаций.

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 физическим основам работы различных электронных приборов. После краткого исторического введения изложены основные сведения из атомной и молекулярной физики, теории кристаллов, полупроводников и диэлектриков. В весьма популярной форме, но достаточно строго трактуется физический смысл ряда сложных явлений и понятий современной физики (уравнение Шредингера, переходы между уровнями и т. д.). К числу рассмотренных электронных приборов относятся вакуумные лампы от триодов до СВЧ-устройств, газоразрядные приборы и полупроводниковые элементы. Отражены новые направления использования плазмы газового разряда—термоядерный синтез, магнитогидродинамические генераторы и электрические ракетные двигатели. В последней главе книги с позиций квантовой электроники описаны лазеры и мазеры. Книга может быть использована в качестве дополнительного пособия студентами физических и физико-технических факультетов университетов и втузов, она также представляет интерес для широкого круга читателей — инженеров и неспециалистов, которые хотят познакомиться с современным состоянием физики и практическими применениями, основанными на ее достижениях.

Изложена современная теория нормальных и сверхпроводящих металлов без использования сложных математических методов. Помимо описания классических свойств, серьезное внимание уделено актуальным проблемам: квантовым интерференционным эффектам, локализации электронов случайным потенциалом, нелинейным явлениям, взаимному влиянию сверхпроводимости и магнетизма и др. Необходимо знакомство с квантовой механикой и статистикой. Для студентов и аспирантов физических специальностей вузов, а также научно-технических работников в области физики твердого тела.