Russian Society of Scanning Probe Microscopy and Nanotechnology

Либенсон Михаил Наумович (libenson@beam.ifmo.ru) - руководитель группы, доктор физико - математических наук, профессор, начальник лаборатории.

Амосова Лариса Павловна - научный сотрудник.

Груздев Виталий Евгеньевич - научный сотрудник.

Гузовская Наталья Леонидовна - студентка.

Гузовский Юрий Геннадьевич - студент.

Гуськова Иванна Владимировна - аспирантка.

Диденко Игорь Александрович - ведущий инженер.

Жданов Глеб Сергеевич - к.ф.-м.н., ст.н.с.

Марциновский Георгий Артемьевич - научный сотрудник.

Мурашов Сергей Вадимович - к.ф.-м.н., ст.н.с.

Исследование взаимодействия лазерного излучения, в том числе высокой интенсивности, с системой ближнепольный зонд-поверхность;
Повышение энергетической эффективности ближнепольных излучателей;
Использование ближнепольной оптики в силовой микроскопии.

1) грант Российского Фонда Фундаментальных Исследований

РФФИ 96-02-16967а по теме “Взаимодействие лазерного излучения с поверхностью в ближнем поле”;

2) МНТ Государственная научно-техническая программа "Фундаментальная метрология”, проект 3.10 "Фундаментальные исследования в области ближнепольных оптических измерений".

Установка для исследования ближнепольного оптического воздействия на поверхность на базе СТМ производства СПбГУ.

Список публикаций

Жданов Г.С., Либенсон М.Н., Марциновский Г.А. "Оптика внутри дифракционного предела (принципы, результаты, проблемы)", Успехи физических наук, 1998, т.168, н.7.

В работе дается обзор современного состояния ближнепольной оптики. Особое внимание уделяется физическим основам ближнепольной оптики, проблемам, связанным с определением пространственного разрешения, описанием формируемого зондом поля, взаимодействием ближнепольного излучения с поверхностью и зондом, повышением лучевой стойкости ближнепольных зондов. Также описаны самые важные из многочисленных приложений ближнепольной оптики.

Либенсон М.Н., Марциновский Г.А., "Особенности теплового воздействия на тонкий слой в ближнем поле", Поверхность, 1998, т.2, стр. 32-36.

На базе тепловой модели воздействия лазерного излучения на вещество рассмотрен разогрев поверхности в ближнем поле. Основные теоретические результаты получены для тонкой пленки полупроводника на прозрачной подложке для случая, когда энергия фотонов, испускаемых ближнепольным излучателем, превышает ширину запрещенной зоны полупроводника. В частности, найдены распределения неравновесных носителей и температуры и проведен их анализ для различных значений параметров ближнепольного излучения и характеристик образца. На основе полученных результатов сделаны выводы относительно влияния этих параметров на степень локализации воздействия.

Груздев В.Е., Либенсон М.Н., Марциновский Г.А., "Прменение оптической ближнепольной микроскопии в исследованиях поверхностного лазерного пробоя прозрачных сред", Поверхность, 1998, т.2, стр. 37-44.

Природа поверхностного оптического пробоя обычно связывается с исходно существующими и индуцированными излучением дефектами. Для их изучения предложено использовать методы и приборы БСОМ. В отличие от большинства методик высокого разрешения (АСМ, РЭМ, СТМ), используемых для исследования поверхности, БСОМ позволяет получать достаточно полную информацию как о локальных оптических свойствах и микроструктуре поверхности, так и о распределении световых полей на поверхности. С помощью БСОМ возможно также изучать эволюцию поверхностных дефектов под действием мощных полей. В работе рассмотрены основные принципы применения БСОМ для исследования поверхностного оптического пробоя прозрачных диэлектриков.

V.E.Gruzdev, M.N.Libenson, G.A.Martsinovsky, M.A.Paesler, M.J.Soileau, B.I.Yakobson, "Near-field optical microscopy: application to investigation of surface laser-induced damage of transparent optical materials", Laser-Induced Damage in Optical Materials, Proc. SPIE, 1998, v.3244, pp.668-677;

The character of surface optical breakdown is connected with intrinsic and induced defects. The methods and instruments of scanning near-field optical microscopy (SNOM) were applied for its investigation. The methods of SNOM allowed receiving full information about local optical properties and microstructure of the surface, and distribution of the light field over the surface. Evolution of the surface defects under powerful fields can be studied with SNOM as well. The basic principles of application of SNOM to investigation of surface optical breakdown of transparent dielectrics were described.

Ю.Г.Гузовский, М.Н.Либенсон, Г.А.Марциновский "Особенности фотовозбуждения и нагрева поверхности в нанооптике". Известия РАН. Секция физическая, 1997, том 61, номер 7, стр. 1031-1035.

Теоретически рассмотрены характерные особенности фотофизических явлений, протекающих на поверхности полупроводников и металлов при световом воздействии в ближнем поле. Получено стационарное распределение концентрации неравновесных носителей и температуры. Результаты свидетельствуют о значительной делокализации ближнепольного воздействия в результате диффузии возбужденных светом носителей.

Gurevich V.S., Libenson M.N. "Surface Polaritons Propagation along Micropipettes", Ultramicroscopy, 1995, v. 57, pp. 277-281

The choice of the type of micropipette that can provide better field localization as well as energy efficiency is the problem of current interest. Up till now, exact analysis of cylindrical modes has been carried out only for waveguides with dielectric cores. In this paper the characteristics of the metal core cylindrical modes are investigated theoretically in comarison with the metal cladding modes at the core radius tending to zero. It is shown that the metal core can be promising for improving the micropipette energy efficiency because of unique localization properties of the cylindrical surface polaritons (CSP) propagation along the metal core.

V.Kurpas, M.Libenson, G.Martsinovsky "Laser heating of near-field probes", Ultramicroscopy, 1995, v.61, pp. 187-190.

The problem of heating of a near-field probe by laser radiation, passing through it, is considered. The stationary distribution of temperature along the probe and its dependence on the geometrical parameters of the probe and on the distribution of the absorbed light power are found. The threshold light power causing melting of the probe is estimated.

M.N.Libenson, G.A.Martsinovsky "Peculiarities of photoexcitation and heating of surface in nano-optics", Laser-Induced Damage in Optical Materials:1995, SPIE Proc., v. 2714, 305-311 (1995).

Peculiar physical phenomena at a surface under superlocal light action of optical near-field sources are studied theoretically. Stationary spatial distributions of nonequilibrium carriers concentration and temperature are found. The results point to the essential delocalization of near-field action on surface. The consideration is done for semiconductors and valid for metals as a particular case of the problem parameters.

Адрес:

С.-Петербург, 199034,
Государственный оптический институт им С.И.Вавилова
Биржевая линия д.12

Государственный оптический институт им. С.И.ВавиловаЛаборатория “Фотофизики поверхности”Группа ближнепольной оптики

Государственный оптический институт им. С.И.Вавилова
Лаборатория “Фотофизики поверхности”
Группа ближнепольной оптики