Оптико-акустические эффекты в решетчатых упаковках (опаловые матрицы как метаматериал)
В работе приводятся результаты экспериментальных исследований фотон-фононного взаимодействия в правильных упаковках наносфер кремнезема (опаловых матрицах) и в нанокомпозитах на их основе.·...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
|---|---|
| Дата: | 2010 |
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2010
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/51894 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Оптико-акустические эффекты в решетчатых упаковках (опаловые матрицы как метаматериал) / Н.В. Чернега, А.Д. Кудрявцева, М.И. Самойлович, А.Ф. Белянин, С.М. Клещева // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2010. — № 1. — С. 49-57. — Бібліогр.: 20 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-51894 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Чернега, Н.В. Кудрявцева, А.Д. Самойлович, М.И. Белянин, А.Ф. Клещева, С.М. 2013-12-14T22:00:07Z 2013-12-14T22:00:07Z 2010 Оптико-акустические эффекты в решетчатых упаковках (опаловые матрицы как метаматериал) / Н.В. Чернега, А.Д. Кудрявцева, М.И. Самойлович, А.Ф. Белянин, С.М. Клещева // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2010. — № 1. — С. 49-57. — Бібліогр.: 20 назв. — рос. 2225-5818 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/51894 В работе приводятся результаты экспериментальных исследований фотон-фононного взаимодействия в правильных упаковках наносфер кремнезема (опаловых матрицах) и в нанокомпозитах на их основе.· ru Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України Технология и конструирование в электронной аппаратуре Материалы электроники Оптико-акустические эффекты в решетчатых упаковках (опаловые матрицы как метаматериал) Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Оптико-акустические эффекты в решетчатых упаковках (опаловые матрицы как метаматериал) |
| spellingShingle |
Оптико-акустические эффекты в решетчатых упаковках (опаловые матрицы как метаматериал) Чернега, Н.В. Кудрявцева, А.Д. Самойлович, М.И. Белянин, А.Ф. Клещева, С.М. Материалы электроники |
| title_short |
Оптико-акустические эффекты в решетчатых упаковках (опаловые матрицы как метаматериал) |
| title_full |
Оптико-акустические эффекты в решетчатых упаковках (опаловые матрицы как метаматериал) |
| title_fullStr |
Оптико-акустические эффекты в решетчатых упаковках (опаловые матрицы как метаматериал) |
| title_full_unstemmed |
Оптико-акустические эффекты в решетчатых упаковках (опаловые матрицы как метаматериал) |
| title_sort |
оптико-акустические эффекты в решетчатых упаковках (опаловые матрицы как метаматериал) |
| author |
Чернега, Н.В. Кудрявцева, А.Д. Самойлович, М.И. Белянин, А.Ф. Клещева, С.М. |
| author_facet |
Чернега, Н.В. Кудрявцева, А.Д. Самойлович, М.И. Белянин, А.Ф. Клещева, С.М. |
| topic |
Материалы электроники |
| topic_facet |
Материалы электроники |
| publishDate |
2010 |
| language |
Russian |
| container_title |
Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| publisher |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| format |
Article |
| description |
В работе приводятся результаты экспериментальных исследований фотон-фононного взаимодействия в правильных упаковках наносфер кремнезема (опаловых матрицах) и в нанокомпозитах на их основе.·
|
| issn |
2225-5818 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/51894 |
| citation_txt |
Оптико-акустические эффекты в решетчатых упаковках (опаловые матрицы как метаматериал) / Н.В. Чернега, А.Д. Кудрявцева, М.И. Самойлович, А.Ф. Белянин, С.М. Клещева // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2010. — № 1. — С. 49-57. — Бібліогр.: 20 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT černeganv optikoakustičeskieéffektyvrešetčatyhupakovkahopalovyematricykakmetamaterial AT kudrâvcevaad optikoakustičeskieéffektyvrešetčatyhupakovkahopalovyematricykakmetamaterial AT samoilovičmi optikoakustičeskieéffektyvrešetčatyhupakovkahopalovyematricykakmetamaterial AT belâninaf optikoakustičeskieéffektyvrešetčatyhupakovkahopalovyematricykakmetamaterial AT kleŝevasm optikoakustičeskieéffektyvrešetčatyhupakovkahopalovyematricykakmetamaterial |
| first_indexed |
2025-11-26T23:24:57Z |
| last_indexed |
2025-11-26T23:24:57Z |
| _version_ |
1850780185743327232 |
| fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2010, ¹ 1
49
ÌÀÒÅÐÈÀËÛ ÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÈ
Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ
16.11 2009 ã.
Îïïîíåíò ä. ò. í. Â. Â. ÄÀÍÈËÎÂ
(ÄîíÍÓ, ã. Äîíåöê)
Ê. ô.-ì. í. Í. Â. ×ÅÐÍÅÃÀ, ê. ô.-ì. í. À. Ä. ÊÓÄÐßÂÖÅÂÀ,
ä. ô.-ì. í. Ì. È. ÑÀÌÎÉËÎÂÈ×, ä. ò. í. À. Ô. ÁÅËßÍÈÍ,
ê. ã.-ì. í. Ñ. Ì. ÊËÅÙÅÂÀ
Ðîññèÿ, ã. Ìîñêâà, Ôèçè÷åñêèé èíñòèòóò ÐÀÍ, ÖÍÈÒÈ «Òåõíîìàø»
E-mail: samoylovich@technomash.ru
ÎÏÒÈÊÎ-ÀÊÓÑÒÈ×ÅÑÊÈÅ ÝÔÔÅÊÒÛ
 ÐÅØÅÒ×ÀÒÛÕ ÓÏÀÊÎÂÊÀÕ
(ÎÏÀËÎÂÛÅ ÌÀÒÐÈÖÛ ÊÀÊ ÌÅÒÀÌÀÒÅÐÈÀË)
 ðàáîòå ïðèâîäÿòñÿ ðåçóëüòàòû ýê-
ñïåðèìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèé ôîòîí-
ôîíîííîãî âçàèìîäåéñòâèÿ â ïðàâèëü-
íûõ óïàêîâêàõ íàíîñôåð êðåìíåçåìà
(îïàëîâûõ ìàòðèöàõ) è â íàíîêîìïîçè-
òàõ íà èõ îñíîâå.
Ìàòåðèàëû, îáëàäàþùèå ïåðèîäè÷åñêè èçìåíÿþ-
ùèìèñÿ äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòüþ è óïðóãè-
ìè õàðàêòåðèñòèêàìè ñ ïåðèîäîì èçìåíåíèé ïîðÿäêà
äëèíû âîëíû ñâåòà, ïîëó÷èâøèå íàçâàíèå ìåòàìàòå-
ðèàëîâ, ñ çàïðåùåííûìè ôîòîííûìè èëè ôîíîííûìè
çîíàìè [1�5] ÿâëÿþòñÿ â íàñòîÿùåå âðåìÿ îáúåê-
òîì èíòåíñèâíûõ òåîðåòè÷åñêèõ è ýêñïåðèìåíòàëü-
íûõ èññëåäîâàíèé. Äëÿ ïðàêòè÷åñêèõ ïðèëîæåíèé
íàèáîëåå èíòåðåñíû òðåõìåðíûå íàíîêîìïîçèòû �
îïàëîâûå ìàòðèöû, ïðåäñòàâëÿþùèå ñîáîé èñêóññò-
âåííûé ìàòåðèàë, îáðàçîâàííûé ðåøåò÷àòîé óïàêîâ-
êîé ìîíîäèñïåðñíûõ íàíîñôåð ðåíòãåíîàìîðôíîãî
êðåìíåçåìà (SiO2) ñ ïðîñòðàíñòâåííîé ìîäóëÿöèåé
êàê îïòè÷åñêèõ (äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòè), òàê
è àêóñòè÷åñêèõ ñâîéñòâ ñ ìàñøòàáîì â íåñêîëüêî
ñîòåí íàíîìåòðîâ.
Áëàãîäàðÿ ñóáìèêðîííûì ðàçìåðàì íàíîñôåð
SiO2 îïàëîâàÿ ìàòðèöà èìååò îïòè÷åñêèå ñòîï-çîíû
(äèàïàçîí ÷àñòîò, â êîòîðîì ðàñïðîñòðàíåíèå ýëåêò-
ðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ çàïðåùåíî äëÿ îïðåäåëåí-
íîãî íàáîðà âîëíîâûõ âåêòîðîâ) â âèäèìîì ñïåêò-
ðàëüíîì äèàïàçîíå. Ïîëíàÿ çàïðåùåííàÿ ôîòîííàÿ
çîíà, ó êîòîðîé âåëè÷èíà ïëîòíîñòè ôîòîííûõ ñîñòî-
ÿíèé áëèçêà ê íóëþ, â îïàëîâûõ ìàòðèöàõ íå ñóùå-
ñòâóåò, ãëàâíûì îáðàçîì, èç-çà íåáîëüøîãî ïîêàçà-
òåëÿ ïðåëîìëåíèÿ n êðåìíåçåìà, òàê ÷òî ïîëíàÿ çà-
ïðåùåííàÿ ôîòîííàÿ çîíà ìîæåò áûòü ðåàëèçîâàíà â
èíâåðòèðîâàííûõ îïàëîâûõ ìàòðèöàõ ñ êîíòðàñòîì
ïîêàçàòåëåé ïðåëîìëåíèÿ áîëüøå ÷åì 2,85 (â èíâåð-
òèðîâàííîì îáðàçöå ìåæñôåðè÷åñêèå íàíîïîëîñòè çà-
ïîëíåíû âåùåñòâîì ñ áîëüøèì n, à ñôåðû SiO2 óäà-
ëåíû).
Òåì íå ìåíåå, îïàëîâûå ìàòðèöû óäîáíî èñïîëü-
çîâàòü äëÿ èññëåäîâàíèé íåëèíåéíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ
ñâåòîâîãî èçëó÷åíèÿ ñ âåùåñòâîì, ïîñêîëüêó îíè
ïîçâîëÿþò îïðåäåëÿòü ïîëîæåíèÿ ñòîï-çîí è óïðàâ-
ëÿòü èõ ïàðàìåòðàìè. Ïîëîñòè ìåæäó íàíîñôåðàìè â
îïàëîâûõ ìàòðèöàõ èìåþò îêòàýäðè÷åñêóþ è òåòðà-
ýäðè÷åñêóþ ôîðìó. Çàïîëíÿÿ òàêèå íàíîïîëîñòè æèä-
êîñòÿìè ñ ðàçëè÷íûìè ïîêàçàòåëÿìè ïðåëîìëåíèÿ èëè
èñïîëüçóÿ ìàòðèöû ñ ðàçëè÷íûìè ðàçìåðàìè íàíî-
ñôåð, ìîæíî ýôôåêòèâíî óïðàâëÿòü òàêèìè ïàðàìåò-
ðàìè ñòîï-çîíû êàê åå ïîëîæåíèå â ñïåêòðå è êîí-
òðàñò. Ïðè ýòîì âñëåäñòâèå èçìåíåíèÿ ïëîòíîñòè ôî-
òîííûõ ñîñòîÿíèé âáëèçè êðàÿ çàïðåùåííîé çîíû ïî-
ðîã íåëèíåéíûõ ïðîöåññîâ ìîæåò ïîíèæàòüñÿ, óâå-
ëè÷èâàÿ èõ ýôôåêòèâíîñòü, à òàêæå ìîãóò âîçíèêàòü
íîâûå, íåèçâåñòíûå ðàíåå, íåëèíåéíûå ýôôåêòû.
Èññëåäîâàíèå íåëèíåéíî-îïòè÷åñêèõ ýôôåêòîâ â
îïàëîâûõ ìàòðèöàõ, â ÷àñòíîñòè, òàêèõ êàê âûíóæ-
äåííîå ðàññåÿíèå ñâåòà íà íàíîñôåðàõ (ÂÐ) [6] è
âûíóæäåííîå êîìáèíàöèîííîå ðàññåÿíèå ñâåòà (ÊÐ)
â íàíîñòðóêòóðèðîâàííûõ ñðåäàõ [7], ãåíåðàöèÿ àêó-
ñòè÷åñêèõ êîëåáàíèé â ãèãàãåðöåâîé îáëàñòè, íåî-
áû÷íî èíòåíñèâíàÿ è äëèòåëüíàÿ àêóñòîëþìèíåñöåí-
öèÿ, íàçâàííàÿ ýôôåêòîì ôîòîííîãî ïëàìåíè [8, 9],
ìîæåò äàòü âàæíóþ èíôîðìàöèþ îá îñîáåííîñòÿõ
ôîòîí-ôîíîííîãî âçàèìîäåéñòâèÿ â ôîòîííûõ êðèñ-
òàëëàõ.  ïîñëåäíèå ãîäû áûëè íà÷àòû òåîðåòè÷åñêèå
è ýêñïåðèìåíòàëüíûå ðàáîòû ïî ïîëó÷åíèþ è èçó÷å-
íèþ ìåòàìàòåðèàëîâ, ïîëó÷èâøèõ ïî àíàëîãèè ñ ôî-
òîííûìè íàçâàíèå ôîíîííûõ êðèñòàëëîâ. Äåéñòâè-
òåëüíî, íåçàâèñèìî îò ïðèðîäû âîëí ãðóïïîâàÿ ñêî-
ðîñòü íå îáÿçàòåëüíî ñîâïàäàåò ñ íàïðàâëåíèåì âîë-
íîâîãî âåêòîðà, íàïðèìåð â èçîòðîïíîé ñðåäå ÷àñòî-
òà êîëåáàíèé îïðåäåëÿåòñÿ ìîäóëåì âîëíîâîãî âåê-
òîðà k, à ñëåäîâàòåëüíî, ãðóïïîâàÿ ñêîðîñòü âîëíî-
âîãî ïàêåòà ìîæåò áûòü íàïðàâëåíà ïî k èëè ïî �k â
çàâèñèìîñòè îò çíàêà ïðîèçâîäíîé ÷àñòîòû îò âîë-
íîâîãî âåêòîðà. Ýòî îòíîñèòñÿ è ê àêóñòè÷åñêèì êî-
ëåáàíèÿì â ìåòàìàòåðèàëàõ, ãäå ïîâåäåíèå ôóíêöèè
ñîñòîÿíèé äëÿ ðàçëè÷íûõ çîí â ôîíîííûõ ìàòåðèà-
ëàõ (ñîäåðæàùèõ ðàçðåøåííûå è çàïðåùåííûå ôî-
íîííûå çîíû) áóäåò îïðåäåëÿòüñÿ îñîáåííîñòÿìè ãðóï-
ïîâîé ñêîðîñòè â îïðåäåëåííîì äèàïàçîíå ÷àñòîò, çà-
äàâàåìîì ñîáñòâåííî íàíîñòðóêòóðîé ìåòàìàòåðèà-
ëà. Ïðè îïðåäåëåííûõ óñëîâèÿõ â ñèñòåìå ìîãóò âîç-
íèêàòü ñîñòîÿíèÿ ñ îòðèöàòåëüíûìè çíà÷åíèÿìè ñî-
îòâåòñòâóþùèõ êîýôôèöèåíòîâ ñ ôîðìèðîâàíèåì
ðåæèìà ïîëíîãî âíóòðåííåãî îòðàæåíèÿ äëÿ àêóñòè-
÷åñêèõ âîëí â îïðåäåëåííîì äèàïàçîíå ÷àñòîò. Îä-
íàêî ðàñ÷åòû ïîêàçûâàþò, ÷òî íàèáîëåå âàæíûìè êàê
Àâòîðû âûðàæàþò áëàãîäàðíîñòü Ðîññèéñêîìó ôîíäó ôóíäà-
ìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèé çà ôèíàíñîâóþ ïîääåðæêó (ãðàíòû:
¹ 07-02-00873, 08-02-13500-îôè_ö, 09-02-13531-îôè_ö è
¹ 08-02-90020-Áåë_à).
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2010, ¹ 1
50
ÌÀÒÅÐÈÀËÛ ÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÈ
äëÿ ïîíèìàíèÿ ôèçèêè ïðîöåññîâ â ìåòàìàòåðèàëàõ,
òàê è äëÿ èõ ïðàêòè÷åñêîãî ïðèìåíåíèÿ ÿâëÿþòñÿ ìà-
òåðèàëû, îòíîñÿùèåñÿ îäíîâðåìåííî ê ôîòîííûì è
ôîíîííûì ñèñòåìàì.
Îñîáûé èíòåðåñ ïðåäñòàâëÿåò âîçáóæäåíèå àêóñ-
òè÷åñêèõ êîëåáàíèé â ìåòàìàòåðèàëàõ ñ èñïîëüçîâà-
íèåì îïòè÷åñêèõ ëàçåðîâ, êîãäà çàìåòíóþ ðîëü èãðà-
þò ýôôåêòû âîçíèêíîâåíèÿ àâòîêîëåáàòåëüíûõ ñîñòî-
ÿíèé è îñîáåííîñòè âçàèìîäåéñòâèÿ ôîíîííîé è ôî-
òîííîé ïîäñèñòåì (çîí). Åñëè â ñèñòåìå èìååòñÿ èñ-
òî÷íèê ýíåðãèè, òîãäà ïîòåðè, âûçâàííûå äèññèïàöè-
åé, áóäóò êîìïåíñèðîâàòüñÿ çà ñ÷åò ïîñòóïàþùåé ýíåð-
ãèè (íå îáÿçàòåëüíî ïåðèîäè÷åñêîé èëè íåïðåðûâíîé)
èëè áóäåò îòìå÷àòüñÿ ýôôåêò îòðèöàòåëüíîãî òðåíèÿ.
Òàêàÿ ñèñòåìà [10] ìîæåò îòíîñèòüñÿ ê àâòîêîëåáà-
òåëüíûì äëÿ ñëó÷àåâ, êîãäà åå ïîëîæåíèå ðàâíîâå-
ñèÿ ïåðåñòàåò áûòü óñòîé÷èâûì è â ñèñòåìå âîçíèêà-
þò äâèæåíèÿ, ïåðåâîäÿùèå åå â ðåæèì ñòàöèîíàð-
íûõ ïåðèîäè÷åñêèõ êîëåáàíèé ñ ïîñòîÿííûìè àìï-
ëèòóäîé è ôàçîé. Óñëîâèåì äëÿ ïîäîáíîãî ïîâåäåíèÿ
[10] ÿâëÿåòñÿ íàëè÷èå â ñèñòåìå òðåõ ñîñòàâëÿþùèõ
� ñîáñòâåííî êîëåáàòåëüíîé ïîäñèñòåìû, èñòî÷íè-
êà ýíåðãèè, âîçäåéñòâèå êîòîðîãî íà êîëåáàòåëüíóþ
ñèñòåìó äåëàåò ïîëîæåíèå ðàâíîâåñèÿ íåóñòîé÷èâûì,
è íåêîòîðîãî íåëèíåéíîãî «îãðàíè÷èòåëÿ», ïåðåâî-
äÿùåãî íàðàñòàþùèå (êàê ïðàâèëî, ýêñïîíåíöèàëü-
íî) êîëåáàíèÿ â ñòàöèîíàðíîå ñîñòîÿíèå. Ïîñêîëüêó
â òàêèõ ñèñòåìàõ âàæíîé ñîñòàâëÿþùåé äîëæíû áûòü
ïðîöåññû òåïëîîáìåíà ìåæäó ýëåìåíòàìè ìåòàìàòå-
ðèàëà, â ÷àñòíîñòè ìåæäó íàíîñôåðàìè (ïðè èñïîëü-
çîâàíèè îïàëîâûõ ìàòðèö), ñîîòíîøåíèÿ äëèòåëüíî-
ñòè ðåëàêñàöèè ïðîöåññà òåïëîïåðåíîñà è ïåðèîäîâ
êîëåáàíèé â íèõ çíà÷èòåëüíî îòëè÷àþòñÿ îò àíàëî-
ãè÷íûõ ïàðàìåòðîâ â ñïëîøíûõ (êðèñòàëëè÷åñêèõ)
ñðåäàõ, ÷òî ïðèâîäèò ê ñóùåñòâåííî èíûì ÷àñòîò-
íûì çàâèñèìîñòÿì êîýôôèöèåíòîâ çàòóõàíèÿ çâóêà.
 îòëè÷èå îò êðèñòàëëè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ, â ìåòàìà-
òåðèàëàõ äëèíà âîëíû àêóñòè÷åñêèõ êîëåáàíèé ðàñ-
ñìàòðèâàåìîãî òèïà îïðåäåëÿåòñÿ åãî âíóòðåííèì
ñòðîåíèåì, íàïðèìåð ïåðèîäè÷íîñòüþ èëè äèàìåòðîì
D íàíîñôåð â îïàëîâûõ ìàòðèöàõ, à çà ñ÷åò íàëè÷èÿ
àêóñòè÷åñêèõ êàíàëîâ â îïàëîâûõ ìàòðèöàõ äëèíà
ïðîáåãà ôîíîíîâ ñòàíîâèòñÿ ïîðÿäêà âåëè÷èíû D. Òà-
êèì îáðàçîì, äèàïàçîí ÷àñòîò ñ «áëàãîïðèÿòíûìè»
(äëÿ îïàëîâûõ ìàòðèö) óñëîâèÿìè çàòóõàíèÿ äîëæåí
îïðåäåëÿòüñÿ â îáëàñòè îò åäèíèö äî äåñÿòêà ãèãà-
ãåðö ñ õàðàêòåðíûìè çàâèñèìîñòÿìè îò ðàçìåðà íà-
íîñôåð îïàëîâûõ ìàòðèö è ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ
êîíòàêòíûõ çîí ìåæäó íèìè.
Íàñòîÿùàÿ ðàáîòà ïîñâÿùåíà èññëåäîâàíèþ ïðå-
îáðàçîâàíèÿ èçëó÷åíèÿ ìîùíûõ òâåðäîòåëüíûõ ëà-
çåðîâ â àêóñòè÷åñêèå êîëåáàíèÿ íàíîñôåð SiO2. Â
ýêñïåðèìåíòå ýòîò ýôôåêò ïðîÿâëÿåòñÿ â âîçíèêíî-
âåíèè â ñïåêòðå ïðîøåäøåãî îáðàçåö è îòðàæåííîãî
îò îáðàçöà èçëó÷åíèÿ ëèíèé ÂÐ, ðàñïîëîæåííûõ â ñòî-
êñîâîé îáëàñòè è èìåþùèõ ñìåùåíèå îòíîñèòåëüíî
âîçáóæäàþùåãî èçëó÷åíèÿ ïîðÿäêà íåñêîëüêèõ äå-
ñÿòûõ äîëåé ñì�1, ÷òî ñîîòâåòñòâóåò ñîáñòâåííûì ÷à-
ñòîòàì êîëåáàíèé íàíîñôåð, ëåæàùèõ â ãèãàãåðöå-
âîì äèàïàçîíå. Òàêæå ïðîâîäèëîñü èçó÷åíèå îñîáåí-
íîñòåé âîçáóæäåíèÿ âûíóæäåííîãî ðàññåÿíèÿ è àêó-
ñòè÷åñêèõ êîëåáàíèé â îïàëîâûõ ìàòðèöàõ è íàíî-
êîìïîçèòàõ íà èõ îñíîâå â çàâèñèìîñòè îò ïîëîæå-
íèÿ çàïðåùåííîé ôîòîííîé çîíû (äèàìåòðà íàíîñôåð).
Ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ óñòàíîâêà è ìåòîäèêà
ýêñïåðèìåíòà
Ñõåìà ýêñïåðèìåíòàëüíîé óñòàíîâêè ïðèâåäåíà íà
ðèñ. 1.  êà÷åñòâå èñòî÷íèêà âîçáóæäåíèÿ íåëèíåéíûõ
ýôôåêòîâ èñïîëüçîâàëñÿ ðóáèíîâûé ëàçåð 1 ñ ìîäóëè-
ðîâàííîé äîáðîòíîñòüþ (äëèíà âîëíû ãåíåðàöèè
λ=694,3 íì, äëèòåëüíîñòü èìïóëüñà τ=20 íñ; ìàêñèìàëü-
íàÿ ýíåðãèÿ â èìïóëüñå Emax=0,3 Äæ, ðàñõîäèìîñòü
3,5·10�4 ðàä, øèðèíà ëèíèè ãåíåðàöèè 0,015 ñì�1).
Âîçáóæäàþùåå èçëó÷åíèå ôîêóñèðîâàëîñü â îá-
ðàçåö 5 ëèíçàìè 4. Ïîëóïðîçðà÷íûå ñòåêëÿííûå ïëà-
ñòèíû 2, 3, 6 èñïîëüçîâàëèñü äëÿ íàïðàâëåíèÿ ñâåòî-
âûõ ïó÷êîâ íà ðåãèñòðèðóþùèå ñèñòåìû. Ñèñòåìà
10 èñïîëüçîâàëàñü äëÿ êîíòðîëÿ ýíåðãåòè÷åñêèõ, ïðî-
ñòðàíñòâåííûõ è âðåìåííûõ ïàðàìåòðîâ âîçáóæäàþ-
ùåãî ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ. Ýíåðãèÿ ðàññåÿííîãî èç-
ëó÷åíèÿ èçìåðÿëàñü ñ èñïîëüçîâàíèåì êàëèáðîâàí-
íûõ ñâåòîäèîäîâ 8 è 9. Ñèñòåìû 7 èñïîëüçîâàëèñü
äëÿ ðåãèñòðàöèè ñïåêòðàëüíîãî ñîñòàâà ðàññåÿííîãî
èçëó÷åíèÿ. Ñïåêòðû ÊÐ ðåãèñòðèðîâàëèñü ìèíè-ñïåê-
òðîìåòðàìè FSD-8 ñ âîëîêîííî-îïòè÷åñêèì âõîäîì
(äèàïàçîí 240�1000 íì, ñïåêòðàëüíîå ðàçðåøåíèå
6 íì), ñïåêòðû ÂÐ � ñ èñïîëüçîâàíèåì èíòåðôåðî-
ìåòðîâ Ôàáðè�Ïåðî ñ ïåðåìåííîé áàçîé, ÷òî ïîçâî-
ëÿëî âàðüèðîâàòü îáëàñòü äèñïåðñèè â øèðîêèõ ïðå-
äåëàõ � îò 0,42 äî 1,67 ñì�1.
Èçìåðåíèÿ ïðîâîäèëèñü äëÿ ëèíç ñ ôîêóñíûìè
ðàññòîÿíèÿìè 50, 90 è 150 ìì ïðè ðàçëè÷íûõ ïîëî-
æåíèÿõ èññëåäóåìîãî îáðàçöà îòíîñèòåëüíî ôîêóñè-
ðóþùåé îïòèêè è äëÿ èñïîëüçóåìûõ ýíåðãèé âîçáóæ-
äàþùåãî èçëó÷åíèÿ. Ïîñëåäíåå ïîçâîëÿëî ïðîâîäèòü
èçìåðåíèÿ äëÿ óêàçàííûõ çíà÷åíèé ïëîòíîñòè ìîù-
íîñòè íà âõîäå â èññëåäóåìûé îáðàçåö è äëÿ èñïîëü-
çóåìûõ ðàñïðåäåëåíèé ïîëÿ âíóòðè îáðàçöà. Îáðàç-
öû îïàëîâûõ ìàòðèö èìåëè ðàçìåðû 1×5×5 ìì è áûëè
âûðåçàíû ïàðàëëåëüíî ïëîñêîñòè (111). Óãîë ïàäå-
íèÿ ïó÷êà âîçáóæäàþùåãî ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ íà
ïëîñêîñòü (111) âàðüèðîâàëñÿ îò 0 äî 60°.
Èññëåäîâàëèñü îïàëîâûå ìàòðèöû, ñîñòîÿùèå èç
ïëîòíî óïàêîâàííûõ íàíîñôåð SiO2 ñ äèàìåòðàìè 200,
230, 260, 300 è 320 íì, è íàíîêîìïîçèòû (îïàëîâûå
ìàòðèöû, ìåæñôåðè÷åñêèå íàíîïîëîñòè êîòîðûõ çà-
ïîëíåíû ðàçëè÷íûìè íåëèíåéíûìè æèäêîñòÿìè, àê-
òèâíûìè â êîìáèíàöèîííîì ðàññåÿíèè). Äëÿ çàïîë-
íåíèÿ ìåæñôåðè÷åñêèõ ïîëîñòåé îáðàçöîâ èñïîëü-
çîâàëèñü àöåòîí (CH3COCH3), áåíçîë (C6H6), íèòðî-
áåíçîë (C6H5NO2), ýòàíîë (C2H5OH), âîäà (H2O) è
1 2
8
10
3
7
4
5
9
6 7
Ðèñ. 1. Ñõåìà ýêñïåðèìåíòàëüíîé óñòàíîâêè
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2010, ¹ 1
51
ÌÀÒÅÐÈÀËÛ ÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÈ
÷åòûðåõõëîðèñòûé óãëåðîä (CCl4). Êîýôôèöèåíòû
óñèëåíèÿ êîìáèíàöèîííîãî ðàññåÿíèÿ g, ïîêàçàòåëè
ïðåëîìëåíèÿ n, ÷àñòîòíûå ñäâèãè ∆ν ïåðâîé ñòîêñî-
âîé êîìïîíåíòû ÊÐ äëÿ èññëåäîâàííûõ ñðåä ïðåä-
ñòàâëåíû â òàáë. 1.
Ýêñïåðèìåíòàëüíûå ðåçóëüòàòû
Ýêñïåðèìåíòû ïîêàçàëè, ÷òî ïîä äåéñòâèåì ìîù-
íîãî ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ â îïàëîâûõ ìàòðèöàõ âîç-
áóæäàþòñÿ àêóñòè÷åñêèå êîëåáàíèÿ ñ ÷àñòîòàìè, ëå-
æàùèìè â ãèãàãåðöåâîì äèàïàçîíå, ñ âûñîêîé ýô-
ôåêòèâíîñòüþ ïðåîáðàçîâàíèÿ. ×àñòîòà êîëåáàíèé
îïðåäåëÿåòñÿ ðàçìåðàìè íàíîñôåð SiO2, îáðàçóþùèõ
îïàëîâóþ ìàòðèöó. Â ðåçóëüòàòå ðàññåÿíèÿ ëàçåðíîãî
âîçáóæäàþùåãî èçëó÷åíèÿ íà ãèïåðçâóêîâûõ êîëå-
áàíèÿõ âîçíèêàåò ÂÐ ñî ñìåùåíèåì îòíîñèòåëüíî
÷àñòîòû íàêà÷êè ïîðÿäêà íåñêîëüêèõ äåñÿòûõ äîëåé
ñì�1. Êîýôôèöèåíò ïðåîáðàçîâàíèÿ âîçáóæäàþùåãî
ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ â ÂÐ ìîæåò äîñòèãàòü 50%. Ðàñ-
õîäèìîñòü ïó÷êà ÂÐ áëèçêà ê ðàñõîäèìîñòè ïó÷êà
íàêà÷êè. Ïîðîã âîçíèêíîâåíèÿ ýôôåêòà è ÷èñëî ëè-
íèé, à òàêæå èõ îòíîñèòåëüíàÿ èíòåíñèâíîñòü, çàâè-
ñÿò îò òèïà íàïîëíèòåëÿ.
Ïðè çàïîëíåíèè ìåæñôåðè÷åñêèõ íàíîïîëîñòåé
îïàëîâîé ìàòðèöû æèäêîñòüþ ñ n, áëèçêèì ê n ïëàâ-
ëåíîãî êâàðöà, îáðàçåö ñòàíîâèòñÿ ïðîçðà÷íûì. Â
äàííîì ñëó÷àå ìîæíî íàáëþäàòü ÂÐ êàê â íàïðàâëå-
íèè «íàçàä» (ÂÐí), òàê è â íàïðàâëåíèè «âïåðåä»
(ÂÐâ). Íà ðèñ. 2 ïðåäñòàâëåíû èíòåðôåðîãðàììû ÂÐ
â îïàëîâîé ìàòðèöå, ìåæñôåðè÷åñêèå íàíîïîðû êî-
òîðîé çàïîëíåíû àöåòîíîì (íàíîêîìïîçèò), ïðè ðàç-
ëè÷íîé ïëîòíîñòè ìîùíîñòè âîçáóæäàþùåãî èçëó-
÷åíèÿ.
Áûëè ïðîâåäåíû èçìåðåíèÿ ÷àñòîòíûõ ñäâèãîâ
ñòîêñîâûõ êîìïîíåíò ÂÐ â îïàëîâûõ ìàòðèöàõ è íà-
íîêîìïîçèòàõ íà èõ îñíîâå äëÿ ðàçëè÷íûõ ñîñòàâîâ
è òåìïåðàòóðû îáðàçöîâ. Ïðåäñòàâëÿëî èíòåðåñ ñðàâ-
íèòü ïîëó÷åííûå â ñòàíäàðòíîì ïðèáëèæåíèè âåëè-
÷èíû ÷àñòîò ÂÐ ñ ÷àñòîòàìè ñîáñòâåííûõ êîëåáàíèé
íàíîñôåð SiO2. Êîëåáàíèÿ óïðóãîãî ñôåðè÷åñêîãî òåëà
ðàññìàòðèâàëèñü â [10]. Àâòîðû [11, 12] âû÷èñëèëè
÷àñòîòû ν íàíîñôåð èç ïëàâëåíîãî êâàðöà, ïðèíèìàÿ
âåëè÷èíû ïðîäîëüíîé è ïîïåðå÷íîé ñêîðîñòåé àêóñ-
òè÷åñêîé ìîäû cl=5279 ì/c è ct=3344 ì/ñ. Âû÷èñëåí-
íûå ÷àñòîòû (â ÃÃö) ðàâíû ñëåäóþùèì âåëè÷èíàì:
ν10=2,617/D, ν12=2,796/D, ν20=4,017/D,
ν30=6,343/D, (1)
ãäå äèàìåòð íàíîñôåð D � â íàíîìåòðàõ.
 äåéñòâèòåëüíîñòè çàìåðåííûå çíà÷åíèÿ ñêîðîñòè
ðàñïðîñòðàíåíèÿ çâóêà (ïðîäîëüíûå êîëåáàíèÿ) â îïà-
ëîâûõ ìàòðèöàõ äëÿ ðàçëè÷íûõ îáðàçöîâ íàõîäÿòñÿ â
èíòåðâàëå 2,1�3,3 êì/ñ (300 Ê, 50�15 ÌÃö), â ïîïå-
ðå÷íîì íàïðàâëåíèè � â èíòåðâàëå 1,66�1,96 êì/ñ è
ñèëüíî çàâèñÿò îò òèïà óïðî÷íåíèÿ îáðàçöîâ è D íà-
íîñôåð, èãðàþùèõ ðîëü ìåòààòîìîâ (ìåòààòîì �
îáúåäèíåíèå àòîìîâ, õàðàêòåðíîå äëÿ ìåòàìàòåðèà-
ëîâ, ñ îáÿçàòåëüíûì ïîâåäåíèåì êàê «áîëüøîãî» àòîìà
â îïðåäåëåííûõ ïðîöåññàõ). Ïîñêîëüêó ñ èçìåíåíè-
åì äèàìåòðà íàíîñôåð SiO2 è îñîáåííîñòåé óïðî÷íå-
íèÿ èçìåíÿåòñÿ ïëîòíîñòü îáðàçöîâ, âîçìîæíî, èìåí-
íî ïëîòíîñòü â çíà÷èòåëüíîé ñòåïåíè îïðåäåëÿåò îñî-
áåííîñòè ñêîðîñòè ðàñïðîñòðàíåíèÿ çâóêà è íàáëþ-
äàåìóþ çàâèñèìîñòü ÷àñòîòû îò D. Ðåàëüíûå îïàëî-
âûå ìàòðèöû è, êàê ïðàâèëî, âñå ìåòàìàòåðèàëû íà
îñíîâå àãðåãàòîâ (ìåòààòîìîâ) íå îáëàäàþò òðàíñëÿ-
öèîííîé èíâàðèàíòíîñòüþ â êðèñòàëëîãðàôè÷åñêîì
ïîíèìàíèè äàííîãî òåðìèíà äàæå äëÿ ðåøåò÷àòûõ óïà-
êîâîê, êîãäà äàííîå îïðåäåëåíèå ìîæíî ðàñïðîñòðà-
íèòü íà öåíòðû íàíîñôåð, îáðàçóþùèõ óïàêîâêó.
Ïîýòîìó ñòàíäàðòíîå ðàññìîòðåíèå ñ èñïîëüçîâàíè-
åì ïëîñêèõ ìîíîõðîìàòè÷åñêèõ âîëí íåâîçìîæíî
[13, 14].
Äëÿ àêóñòè÷åñêèõ êîëåáàíèé îïèñàíèå ðàñïðî-
ñòðàíåíèÿ òàêèõ âîëí â ðàìêàõ ñòàíäàðòíîãî àïïàðàòà
ìåõàíèêè ñïëîøíûõ ñðåä ïðîñòî íåâåðíî, ïîñêîëü-
êó íåîáõîäèìî èñïîëüçîâàòü ôóíêöèþ îòêëèêà ìàòå-
ðèàëà, ó÷èòûâàþùóþ (÷åðåç êîîðäèíàòíóþ çàâèñè-
ìîñòü) ïðîñòðàíñòâåííóþ äèñïåðñèþ â ðàñïðåäåëå-
íèè âåùåñòâà. Ïðè ðàññìîòðåíèè ôóíêöèîíàëüíîé
çàâèñèìîñòè ÷àñòîòû ω îò k â ìåòàìàòåðèàëàõ íåîá-
õîäèìî ó÷èòûâàòü âêëàä, îáóñëîâëåííûé íàëè÷èåì
ïðîñòðàíñòâåííîé äèñïåðñèè, êîòîðûé ìîæåò áûòü
çíà÷èòåëüíî áîëüøå, ÷åì âåëè÷èíà ñîáñòâåííî çàâè-
ñèìîñòè áåç åãî ó÷åòà.
 ïðîâåäåííûõ ýêñïåðèìåíòàõ â çàâèñèìîñòè îò
óñëîâèé âîçáóæäåíèÿ ðåãèñòðèðîâàëîñü äî òðåõ ñòî-
êñîâûõ êîìïîíåíò (òàáë. 2). Ïîíèæåíèå òåìïåðàòó-
ðû îáðàçöîâ äî òåìïåðàòóðû æèäêîãî àçîòà ïðèâîäè-
Íåëèíåéíàÿ æèäêîñòü
∆ν,
ñì�1
n
g, 10�2
ñì/ÌÂò
Àöåòîí 2925 1,362 0,14
Áåíçîë 992 1,504 0,25
Ýòàíîë 2921 1,362 0,51
Âîäà 3300 1,33 0,07
Íèòðîáåíçîë 1345 1,553 0,21
×åòûðåõõëîðèñòûé óãëåðîä 459 1,464 0,13
Òàáëèöà 1
Ïàðàìåòðû èññëåäîâàííûõ íåëèíåéíûõ ñðåä
à) á) â)
Ðèñ. 2. Ñïåêòðû ÂÐí îïàëîâîé ìàòðèöû, ìåæñôåðè-
÷åñêèå íàíîïîëîñòè êîòîðîé çàïîëíåíû àöåòîíîì
(Îáëàñòü äèñïåðñèè èíòåðôåðîìåòðà Ôàáðè-Ïåðî:
à � 0,833 ñì�1; á, â � 1,67 ñì�1
Ïëîòíîñòü ìîùíîñòè íàêà÷êè:
à, á � 0,12 ÃÂò/ñì2; â � 0,21 ÃÂò/ñì2)
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2010, ¹ 1
52
ÌÀÒÅÐÈÀËÛ ÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÈ
ëî ê ñóùåñòâåííîìó ïîâûøåíèþ ýôôåêòèâíîñòè ïðå-
îáðàçîâàíèÿ âîëíû íàêà÷êè â ðàññåÿííóþ âîëíó è
ïîíèæåíèþ ïîðîãà ÂÐ. ×àñòîòû êîìïîíåíò ÂÐ, èçìå-
ðåííûå äëÿ ðàçëè÷íûõ îáðàçöîâ ïðè êîìíàòíîé òåì-
ïåðàòóðå è ïðè òåìïåðàòóðàõ â îáëàñòè 80 Ê, à òàêæå
âû÷èñëåííûå ñîáñòâåííûå ÷àñòîòû íàíîñôåð SiO2,
ïðåäñòàâëåíû â òàáë. 2.
Îòëè÷èÿ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ è ðàññ÷èòàííûõ çíà-
÷åíèé ÷àñòîòû ìîãóò áûòü îáúÿñíåíû, ïðåæäå âñåãî,
äâóìÿ ôàêòîðàìè: â ðåàëüíîì îáðàçöå íàíîñôåðû SiO2
íå ñâîáîäíû; ôîðìà íàíîñôåð ìîæåò íåñêîëüêî îò-
ëè÷àòüñÿ îò èäåàëüíîé ñôåðè÷åñêîé. Èçìåðåíèÿ çà-
âèñèìîñòè ÷àñòîòíîãî ñäâèãà ðàññåÿííîãî èçëó÷åíèÿ
îòíîñèòåëüíî ÷àñòîòû ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ îò äèà-
ìåòðà íàíîñôåð (ñì. òàáë. 3) ïîêàçàëè, ÷òî äàííàÿ
çàâèñèìîñòü ñóùåñòâåííî îòëè÷àåòñÿ îò òîé, ÷òî çà-
äàåòñÿ âûðàæåíèÿìè (1).
Èçìåðåíèÿ ïàðàìåòðîâ ñòîï-çîíû, âûïîëíåííûå
äëÿ òåõ æå îáðàçöîâ, äåìîíñòðèðóþò ëèíåéíóþ çàâè-
ñèìîñòü ïîëîæåíèÿ ìàêñèìóìà â ñïåêòðå îòðàæåíèÿ
îò D. Òàêèå äàííûå áûëè ïîëó÷åíû ïðè èñïîëüçîâà-
íèè íåïîëÿðèçîâàííîãî áåëîãî ñâåòà äëÿ ñëó÷àÿ íîð-
ìàëüíîãî ïàäåíèÿ íà ïëîñêîñòü (111) ãðàíåöåíòðèðî-
âàííîé êóáè÷åñêîé ðåøåò÷àòîé óïàêîâêè èññëåäóå-
ìûõ îáðàçöîâ (îòðàæàþùàÿ ïîâåðõíîñòü îáðàçöà ñîâ-
ïàäàëà ñ åãî ïëîñêîñòüþ ôîðìèðîâàíèÿ). Ýêñïåðè-
ìåíòàëüíî íàáëþäàåòñÿ ëèíåéíàÿ çàâèñèìîñòü ÷àñòîò-
íîãî ñäâèãà èçëó÷åíèÿ ÂÐâ îòíîñèòåëüíî ÷àñòîòû âîç-
áóæäàþùåãî ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ îò D�3 (ðèñ. 3).
Èçìåíåíèå óãëà ïàäåíèÿ ïðèâîäèò ê ñìåùåíèþ
ñòîï-çîíû â ñîîòâåòñòâèè ñ óñëîâèÿìè áðýããîâñêîãî
îòðàæåíèÿ. Ïðè àíàëîãè÷íûõ èçìåíåíèÿõ óñëîâèé
îñâåùåíèÿ îáðàçöà (òî åñòü ïðè èçìåíåíèè óãëà ïà-
äåíèÿ) ÷àñòîòíûå ñäâèãè èçëó÷åíèÿ ÂÐâ îñòàþòñÿ áåç
èçìåíåíèé. Âîçáóæäåíèå â èññëåäóåìûõ ñðåäàõ ÂÐ ñ
âûñîêèì êîýôôèöèåíòîì ïðåîáðàçîâàíèÿ îäíîçíà÷-
íî óêàçûâàåò íà ýôôåêòèâíóþ ãåíåðàöèþ àêóñòè÷å-
ñêèõ êîëåáàíèé, ëåæàùèõ â îáëàñòè ãèïåðçâóêà â ñðå-
äå. ×àñòîòíûé äèàïàçîí äàííîãî âîçáóæäåíèÿ îïðå-
äåëÿåòñÿ êàê ãåîìåòðè÷åñêèìè ðàçìåðàìè íàíîñôåð
SiO2 îïàëîâûõ ìàòðèö, òàê è àêóñòè÷åñêèìè õàðàêòå-
ðèñòèêàìè ñðåä, èñïîëüçóåìûõ äëÿ çàïîëíåíèÿ ìåæ-
ñôåðè÷åñêèõ ïîëîñòåé. Óâåëè÷åíèå ýôôåêòèâíîñòè
ïðåîáðàçîâàíèÿ âîëíû íàêà÷êè â ðàññåÿííóþ âîëíó è
ñóùåñòâåííîå ïîíèæåíèå ïîðîãà âîçáóæäåíèÿ ÂÐ ïðè
ïåðåõîäå îò êîìíàòíûõ òåìïåðàòóð ê òåìïåðàòóðå æèä-
êîãî àçîòà, íàáëþäàåìîå â ýêñïåðèìåíòå, ñâÿçàíî ñ
ñèëüíûì óìåíüøåíèåì âåëè÷èíû çàòóõàíèÿ ãèïåðçâó-
êà ïðè òàêîì ïîíèæåíèè òåìïåðàòóðû îáðàçöîâ.
Ïðè èññëåäîâàíèè ñïåêòðàëüíîãî ñîñòàâà ðàññå-
ÿííîãî èçëó÷åíèÿ äëÿ îáðàçöîâ íàíîêîìïîçèòîâ ðàç-
ëè÷íîãî ñîñòàâà áûëè ðåàëèçîâàíû óñëîâèÿ ãåíåðà-
öèè âûíóæäåííîãî êîìáèíàöèîííîãî ðàññåÿíèÿ (ÊÐ).
 ñëó÷àå çàïîëíåíèÿ ìåæñôåðè÷åñêèõ ïîëîñòåé îïà-
ëîâîé ìàòðèöû íèòðîáåíçîëîì (êîíòðàñò ïîêàçàòåëÿ
ïðåëîìëåíèÿ � îòíîøåíèå n ñðåäû, çàïîëíÿþùåé
íàíîïîëîñòè îïàëîâîé ìàòðèöû, ê çíà÷åíèþ n ïëàâ-
ëåíîãî êâàðöà � n/nSiO2
=1,06) â îáðàçöå âîçáóæäà-
ëîñü ÊÐ â íàïðàâëåíèè «íàçàä» ñ âûñîêîé ýôôåêòèâ-
íîñòüþ ïðåîáðàçîâàíèÿ ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ â ÊÐ. Â
íàíîêîìïîçèòå ñ íèòðîáåíçîëîì ïîðîã âîçíèêíîâå-
íèÿ ÊÐ áûë â 20 ðàç íèæå, ÷åì â ÷èñòîì íèòðîáåíçî-
ëå. Âûñîêàÿ ýôôåêòèâíîñòü ÊÐ â æèäêîñòè â íàíîïî-
ëîñòÿõ îáóñëîâëåíà ñâîéñòâàìè çàïðåùåííîé ôîòîí-
íîé çîíû. Äðóãîé ïðè÷èíîé óñèëåíèÿ ÊÐ â äàííîì
ñëó÷àå ìîæåò áûòü ýôôåêòèâíàÿ ãåíåðàöèÿ ÂÐí, êîòî-
ðàÿ ìîæåò ñëóæèòü íàêà÷êîé äëÿ ÊÐ â íàïðàâëåíèè
«íàçàä».
Äëÿ âûÿñíåíèÿ âëèÿíèÿ çàïðåùåííîé ôîòîííîé
çîíû íà ãåíåðàöèþ ÂÐ è ÊÐ áûëè ïðîâåäåíû èññëå-
×àñòîòà, ÃÃö Âåùåñòâî,
çàïîëíÿþùåå
ìàòðèöó
Âèä
ðàññåÿíèÿ
Ò, Ê
Ðàñ÷åò Ýêñïåðèìåíò
ÂÐí 295
8,8
13,6
8,0
13,0 Àöåòîí
ÂÐâ 295 8,8 8,0
ÂÐí 295
8,8
13,6
7,8
12,6
ÂÐâ 295 8,8 7,4 Ýòàíîë
ÂÐâ 80
8,8
13,6
21,4
8,0
15,7
22,6
Òàáëèöà 2
×àñòîòíûé ñäâèã êîìïîíåíò ÂÐ îáðàçöîâ íàíîêîì-
ïîçèòîâ
ν, ÃÃö (D±5) íì* λ, íì
5,1
6,6
7,8
11,1
315
290
270
245
656
628
575
540
* Äàííûå ýëåêòðîííîé ìèêðîñêîïèè
Òàáëèöà 3
×àñòîòíûé ñäâèã èçëó÷åíèÿ ÂÐâ è ïîëîæåíèå ìàêñè-
ìóìà â ñïåêòðå îòðàæåíèÿ (λ) íàíîêîìïîçèòà (ýòà-
íîë) â çàâèñèìîñòè îò äèàìåòðà íàíîñôåð SiO2 (ýê-
ñïåðèìåíò)
ν, ÃÃö
11
9
7
5
3 4 5 6 D�3, 10�8 íì�3
ðàñ÷åò
ýêñïåðèìåíò
Ðèñ. 3. Çàâèñèìîñòü ÷àñòîòíîãî ñäâèãà èçëó÷åíèÿ ÂÐâ
îòíîñèòåëüíî ÷àñòîòû âîçáóæäàþùåãî ëàçåðíîãî èçëó-
÷åíèÿ îò äèàìåòðà íàíîñôåð îïàëîâîé ìàòðèöû, çàïîë-
íåííîé ýòàíîëîì
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2010, ¹ 1
53
ÌÀÒÅÐÈÀËÛ ÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÈ
äîâàíèÿ âîçíèêíîâåíèÿ ýòèõ âèäîâ ðàññåÿíèÿ â ðàç-
ëè÷íûõ îáðàçöàõ.
Ñâîéñòâà çàïðåùåííîé ôîòîííîé çîíû çàâèñÿò îò
äèàìåòðà íàíîñôåð, îáðàçóþùèõ îïàëîâóþ ìàòðèöó,
è îò ñîñòàâà îáðàçöà (îò âåùåñòâà, çàïîëíÿþùåãî
ìåæñôåðè÷åñêèå íàíîïîëîñòè). Ïîëîæåíèå öåíòðà
ôîòîííîé çàïðåùåííîé çîíû îïðåäåëÿåòñÿ êàê
ýôô2 2 / 3 cos ,pbg D nΛ = θ (2)
2
2 2
ýôô (1 ) ,SiOn f n fn= − + (3)
Âî âñåõ èññëåäîâàííûõ îáðàçöàõ íàáëþäàëîñü
ÂÐí ñ âûñîêîé ýôôåêòèâíîñòüþ ïðåîáðàçîâàíèÿ
(òàáë. 4, ãäå Λ � äëèíà âîëíû ïåðâîé ñòîêñîâîé
êîìïîíåíòû ÊÐ, ñîîòâåòñòâóþùåé ñðåäå, çàïîëíÿþ-
ùåé îáðàçåö), ïðè ýòîì ÂÐ â ðàçëè÷íûõ îáðàçöàõ îò-
ëè÷àëîñü ïî âåëè÷èíå ïðåîáðàçîâàíèÿ è ÷èñëó ëèíèé
â ñïåêòðå. Îòñóòñòâèå ÂÐâ â îïàëîâûõ ìàòðèöàõ ñ
íèòðîáåíçîëîì, áåíçîëîì, â îïàëîâûõ ìàòðèöàõ áåç
çàïîëíåíèÿ è â íåêîòîðûõ îáðàçöàõ, çàïîëíåííûõ àöå-
òîíîì è âîäîé, ìîæåò áûòü îáúÿñíåíî ñëåäóþùèì
îáðàçîì. Îáðàçöû îñâåùàëèñü ñôîêóñèðîâàííûì
ïó÷êîì ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ; äèàìåòð ôîêàëüíîé ïå-
ðåòÿæêè íà ïîâåðõíîñòè îáðàçöà ñîñòàâëÿë 0,1 ìì
� òàêîé âåëè÷èíîé îïðåäåëÿëàñü èíòåíñèâíîñòü âîç-
áóæäàþùåãî èçëó÷åíèÿ íà âõîäå â àêòèâíóþ ñðåäó.
Òîëùèíà îáðàçöà ñîñòàâëÿëà 1 ìì, ïðè ýòîì âíóòðè
îáðàçöà èìååò ìåñòî çíà÷èòåëüíîå îñëàáëåíèå ëà-
çåðíîãî èçëó÷åíèÿ, êîòîðîå ïðîèñõîäèò ïî äâóì ïðè-
÷èíàì.
Äëÿ ñëó÷àåâ, êîãäà äëèíà âîëíû ëàçåðíîãî èçëó-
÷åíèÿ ëåæèò äàëåêî îò çàïðåùåííîé ôîòîííîé çîíû,
ãëàâíîé ïðè÷èíîé òàêîãî îñëàáëåíèÿ ÿâëÿåòñÿ íåêî-
ãåðåíòíîå ðàññåÿíèå ñâåòà íà ðàçëè÷íûõ äåôåêòàõ
ñòðóêòóðû. Îñíîâíîé ïàðàìåòð, õàðàêòåðèçóþùèé
ýòîò ïðîöåññ, � äëèíà ñâîáîäíîãî ïðîáåãà ôîòîíà l,
ðàâíàÿ ïðèáëèçèòåëüíî 15 ìêì, ÷òî ìíîãî ìåíüøå
ãäå θ �
nýôô �
f �
óãîë ïàäåíèÿ ëàçåðíîãî ïó÷êà íà îáúåêò (îòíîñèòåëüíî
íîðìàëè ê ïîâåðõíîñòè îáðàçöà, â óñëîâèÿõ íàøåãî ýê-
ñïåðèìåíòà θ=0);
ýôôåêòèâíîå çíà÷åíèå ïîêàçàòåëÿ ïðåëîìëåíèÿ;
êîýôôèöèåíò, îïðåäåëÿþùèé êàêàÿ ÷àñòü îáúåìà ìàòðè-
öû çàïîëíåíà íåëèíåéíîé ñðåäîé (â íàøåì ñëó÷àå f=0,26).
Âåùåñòâî, çàïîëíÿþùåå ìàòðèöó n/nSiO2 nýôô Λ, íì Λpbg, íì D, íì Âèä ÂÐ
Íèòðîáåíçîë 1,07 1,48 765,8
483,07
555,5
627,99
724,605
772,95
200
230
260
300
320
ÂÐí
ÂÐí
ÂÐí
ÊÐ, ÂÐí
ÂÐí
Àöåòîí 0,93 1,429 871,3
466,42
536,38
606,37
699,63
746,27
200
230
260
300
320
ÂÐí, ÂÐâ
ÂÐí, ÂÐâ
ÂÐí, ÂÐâ
ÂÐí
ÂÐí, ÂÐâ
Áåíçîë 1,04 1,465 745,6
476,5
547,98
619,45
714,75
762,4
200
230
260
300
320
ÂÐí
ÂÐí
ÂÐí
ÂÐí
ÂÐí
Ýòàíîë 0,93 1,43 871,1
466,75
536,8
606,78
700,125
746,8
200
230
260
300
320
ÂÐí, ÂÐâ
ÂÐí, ÂÐâ
ÂÐí, ÂÐâ
ÂÐí, ÂÐâ
ÂÐí, ÂÐâ
Âîäà 0,917 1,42 906,7
463,5
533,03
602,55
695,25
741,6
200
230
260
300
320
ÂÐí, ÂÐâ
ÂÐí, ÂÐâ
ÂÐí, ÂÐâ
ÂÐí
ÂÐí, ÂÐâ
×åòûðåõõëîðèñòûé óãëåðîä 1,01 1,455 717,2
474,9
546,13
617,37
712,35
759,84
200
230
260
300
320
ÂÐí
ÂÐí
ÂÐí
ÂÐí
ÂÐí
�
(áåç çàïîëíåíèÿ)
0,69 1,35 715,2
440,64
506,74
572,83
660,96
705,024
200
230
260
300
320
ÂÐí
ÂÐí
ÂÐí
ÂÐí
ÂÐí
Òàáëèöà 4
Ïàðàìåòðû îáðàçöîâ íàíîêîìïîçèòîâ è âèäû âûíóæäåííîãî ðàññåÿíèÿ
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2010, ¹ 1
54
ÌÀÒÅÐÈÀËÛ ÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÈ
òîëùèíû îáðàçöà. Ñðåäíÿÿ äëèíà ñâîáîäíîãî ïðîáå-
ãà ôîòîíà îïðåäåëÿåòñÿ ðàçëè÷èåì ïîêàçàòåëåé ïðå-
ëîìëåíèÿ SiO2 è âåùåñòâà, êîòîðûì çàïîëíåíû ìåæ-
ñôåðè÷åñêèå íàíîïîëîñòè îïàëîâîé ìàòðèöû.  ñëó-
÷àå çàïîëíåíèÿ ìàòðèöû àöåòîíîì, ýòàíîëîì èëè âî-
äîé äëèíà ñâîáîäíîãî ïðîáåãà l áîëüøå, ÷åì â äðó-
ãèõ ñëó÷àÿõ, ÷òî ïðèâîäèò ê óìåíüøåíèþ ýíåðãåòè-
÷åñêèõ ïîòåðü âíóòðè îáðàçöà.
 îïàëîâûõ ìàòðèöàõ, çàïîëíåííûõ íèòðîáåíçî-
ëîì, áåíçîëîì, ÷åòûðåõõëîðèñòûì óãëåðîäîì, è íå-
çàïîëíåííûõ ñóùåñòâåííîå îñëàáëåíèå ëàçåðíîãî èç-
ëó÷åíèÿ âñëåäñòâèå ìàëîé âåëè÷èíû l ÿâëÿåòñÿ ïðè-
÷èíîé îòñóòñòâèÿ ÂÐ â íàïðàâëåíèè «âïåðåä». Ïðè
çàïîëíåíèè ìàòðèöû àöåòîíîì è âîäîé ÂÐ îòñóòñòâó-
åò, êîãäà äëèíà âîëíû ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ ëåæèò
âíóòðè çàïðåùåííîé ôîòîííîé çîíû (ñì. òàáë. 4). Â
ýòîì ñëó÷àå ëàçåðíîå èçëó÷åíèå ýêñïîíåíöèàëüíî îñ-
ëàáëÿåòñÿ ñ óâåëè÷åíèåì òîëùèíû îáðàçöà èç-çà áðýã-
ãîâñêîãî îòðàæåíèÿ, ÷òî äåëàåò íåâîçìîæíûì âîç-
áóæäåíèå ÂÐ. Âî âñåõ èññëåäîâàííûõ îáðàçöàõ ÊÐ
ìîãëî âîçáóæäàòüñÿ òîëüêî â òîì ñëó÷àå, êîãäà ÷à-
ñòîòà âîçáóæäàþùåãî ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ ðàñïîëà-
ãàëàñü âáëèçè âûñîêî÷àñòîòíîãî êðàÿ çàïðåùåííîé
çîíû, à ÷àñòîòà ïåðâîé ñòîêñîâîé êîìïîíåíòû �
âáëèçè íèçêî÷àñòîòíîãî êðàÿ.  äàííîì ñëó÷àå äëè-
íà âîëíû, ñîîòâåòñòâóþùàÿ öåíòðó çàïðåùåííîé ôî-
òîííîé çîíû, ðàñïîëîæåíà ìåæäó âåëè÷èíàìè äëè-
íû âîëíû ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ è ïåðâîé ñòîêñîâîé
êîìïîíåíòû ÊÐ.
Ýêñïåðèìåíòàëüíûå ðåçóëüòàòû, ïîëó÷åííûå ïðè
èññëåäîâàíèè èíòåíñèâíîé è ïðîäîëæèòåëüíîé àêó-
ñòîëþìèíèñöåíöèè, íàçâàííîé ýôôåêòîì ôîòîííîãî
ïëàìåíè [8, 9], òàêæå ÿâëÿþòñÿ ñâèäåòåëüñòâîì âîç-
áóæäåíèÿ â îïàëîâîé ìàòðèöå èíòåíñèâíûõ àêóñòè-
÷åñêèõ êîëåáàíèé. Ýôôåêò çàêëþ÷àåòñÿ â âîçíèêíî-
âåíèè íà ïîâåðõíîñòè îïàëîâîé ìàòðèöû ñâå÷åíèÿ â
ñèíå-çåëåíîé îáëàñòè ñïåêòðà äëèòåëüíîñòüþ íåñêîëü-
êî ñåêóíä ïðè îáëó÷åíèè îáðàçöà ëàçåðíûìè èìïóëü-
ñàìè íàíîñåêóíäíîé äëèòåëüíîñòè, ÷òî íàáëþäàëîñü
ïðè òåìïåðàòóðå æèäêîãî àçîòà êàê â íåçàïîëíåííûõ
îïàëîâûõ ìàòðèöàõ, òàê è â íàíîêîìïîçèòàõ. Ïîðî-
ãîâîå çíà÷åíèå ïëîòíîñòè ìîùíîñòè íàêà÷êè îïðåäå-
ëÿëîñü òèïîì íåëèíåéíîé ñðåäû, çàïîëíÿþùåé ìåæ-
ñôåðè÷åñêèå íàíîïîëîñòè îïàëîâûõ ìàòðèö. Äëÿ íå-
çàïîëíåííîãî îáðàçöà ýòà âåëè÷èíà ñîñòàâëÿëà
0,12 ÃÂò/ñì2, äëÿ îïàëîâîé ìàòðèöû, çàïîëíåííîé ýòà-
íîëîì � 0,05 ÃÂò/ñì2, àöåòîíîì � 0,03 ÃÂò/ñì2.
Âîçáóæäåíèå ïåðåäàâàëîñü îò îáðàçöà, îáëó÷åííîãî
ëàçåðíûì èìïóëüñîì, ê äðóãèì îáðàçöàì, ðàñïîëî-
æåííûì íà òîé æå ïîäëîæêå. Ðàññòîÿíèå ìåæäó îá-
ðàçöàìè ìîãëî ñîñòàâëÿòü íåñêîëüêî ñàíòèìåòðîâ.
Áûë èññëåäîâàí ñïåêòðàëüíûé ñîñòàâ ñâå÷åíèÿ,
âîçíèêàþùåãî ïðè àêóñòîëþìèíåñöåíöèè. Ñïåêòð
ñâå÷åíèÿ ðàñïîëîæåí, â îñíîâíîì, â ñèíå-çåëåíîé
îáëàñòè (àíòèñòîêñîâàÿ îáëàñòü ïðè âîçáóæäåíèè
ðóáèíîâûì ëàçåðîì), ïðè çíà÷èòåëüíîì ïðåâûøåíèè
ïîðîãà íàáëþäàþòñÿ òàêæå ëèíèè â ñòîêñîâîé îáëà-
ñòè. Íà ðèñ. 4 ïðåäñòàâëåí ñïåêòð ñâå÷åíèÿ â îïàëî-
âîé ìàòðèöå, çàïîëíåííîé ãëèöåðèíîì. Óâåëè÷åíèå
èíòåíñèâíîñòè âîçáóæäàþùåãî èçëó÷åíèÿ ïðèâîäèò
ê âîçðàñòàíèþ èíòåíñèâíîñòè ñâå÷åíèÿ è ê ïîÿâëå-
íèþ äîïîëíèòåëüíûõ êîìïîíåíò â àíòèñòîêñîâîé îá-
ëàñòè ñïåêòðà. Ïîðîã âîçíèêíîâåíèÿ êîìïîíåíò â ñòî-
êñîâîé îáëàñòè ãîðàçäî âûøå, ÷åì â àíòèñòîêñîâîé.
Çàïîëíåíèå ìåæñôåðè÷åñêèõ íàíîïîëîñòåé îïàëîâûõ
ìàòðèö æèäêîñòüþ íå ïðèâîäèò ê èçìåíåíèþ ñïåêò-
ðàëüíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ, íî ìîæåò âëèÿòü íà ïîðîã
ýôôåêòà. Òàê, çàïîëíåíèå ìàòðèö æèäêîñòüþ ñ ïîêà-
çàòåëåì ïðåëîìëåíèÿ áîëüøèì, ÷åì ïîêàçàòåëü ïðå-
ëîìëåíèÿ êâàðöà, ïîíèæàåò ïîðîã âîçíèêíîâåíèÿ
ëèíèé â ñòîêñîâîé îáëàñòè ñïåêòðà. Çíà÷åíèÿ äëèíû
âîëíû íàèáîëåå õàðàêòåðíûõ ëèíèé â ñïåêòðå èçëó-
÷åíèÿ ïðè ýôôåêòå ôîòîííîãî ïëàìåíè â àíòèñòîêñî-
âîé îáëàñòè ñîñòàâëÿþò 398, 408, 429, 440, 453, 464,
483, 500, 518 è 660 íì; â ñòîêñîâîé îáëàñòè � 747,
777, 796, 824, 846, 930 è 1013 íì. Ïðîèñõîäÿùèå
ïðè ýòîì ïðîöåññû èìåþò ìíîãî îáùåãî ñ òðèáîëþ-
ìèíåñöåíöèåé. Âîçíèêàþùèå â îáðàçöàõ ïîä äåéñòâè-
åì ñâåòîâûõ èìïóëüñîâ íàïðÿæåíèÿ íàñòîëüêî âåëè-
êè, ÷òî â íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ îáðàçöû ïåðåìåùàþòñÿ
íà áîëüøîå ðàññòîÿíèå, èíîãäà ðàñêàëûâàþòñÿ, ïðè-
÷åì îáðàçîâàâøèåñÿ îñêîëêè ïðîäîëæàþò ñâåòèòüñÿ.
Àêóñòîëþìèíåñöåíöèÿ â ðàññìàòðèâàåìîì ñëó÷àå
îòíîñèòñÿ ê îïòîàêóñòè÷åñêèì ýôôåêòàì, îáóñëîâ-
ëåííûì âîçäåéñòâèåì èíòåíñèâíîãî èçëó÷åíèÿ îïòè-
÷åñêîãî äèàïàçîíà íà àêóñòè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè
ñðåäû, âêëþ÷àÿ òàê íàçûâàåìûé ôîòîàêóñòè÷åñêèé
ýôôåêò, ñâÿçàííûé ñ ìîäóëÿöèåé ñâåòîâîãî ïîòîêà â
îáëàñòè ÷àñòîò, õàðàêòåðèçóþùèõ åãî âçàèìîäåéñòâèå
ñî ñðåäîé, ÷òî ïðèâîäèò ê âîçáóæäåíèþ àêóñòè÷å-
ñêèõ êîëåáàíèé. Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî íàðÿäó ñ àêóñ-
òîëþìèíåñöåíöèåé, îáóñëîâëåííîé íàëè÷èåì â ìà-
òåðèàëàõ ðàçëè÷íûõ òèïîâ ñòðóêòóðíûõ äåôåêòîâ,
ðàçëè÷àþò òðèáîëþìèíåñöåíöèþ, âîçíèêàþùóþ ïðè
ìåõàíè÷åñêèõ íàãðóçêàõ, áëèçêèõ èëè ïðåâûøàþùèõ
ðåàëüíûå ïðåäåëû ïðî÷íîñòè ñðåäû, êîãäà èìååò ìå-
ñòî íàêîïëåíèå äåôåêòîâ è ýëåêòðè÷åñêîãî çàðÿäà â
îáëàñòÿõ ÷àñòè÷íîãî íàðóøåíèÿ ñïëîøíîñòè ñ ïî-
ñëåäóþùèì îáðàçîâàíèåì ìèêðîòðåùèí è âíóòðåí-
íèì ïðîáîåì.
Î âîçáóæäåíèè ãèïåðçâóêà ñâèäåòåëüñòâóþò íå
òîëüêî ðåçóëüòàòû ïî ïåðåäà÷å àêóñòè÷åñêèõ êîëåáà-
íèé (ñ âîçáóæäåíèåì àêóñòîëþìèíåñöåíöèè) îò îïà-
È
íò
åí
ñè
âí
îñ
òü
, î
òí
. å
ä.
16
12
8
4
0
400 700 1000
Äëèíà âîëíû, íì
Ðèñ. 4. Ñïåêòð ñâå÷åíèÿ îïàëîâîé ìàòðèöû, çàïîëíåí-
íîé ãëèöåðèíîì
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2010, ¹ 1
55
ÌÀÒÅÐÈÀËÛ ÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÈ
ëîâîé ìàòðèöû ê äðóãèì ìàòåðèàëàì (ðèñ. 5), íî è
äàííûå ýêñïåðèìåíòîâ, ïðîâåäåííûõ ñ îäíîâðåìåí-
íûì èñïîëüçîâàíèåì êðèñòàëëîâ (â âèäå ïëîñêèõ
ïëàñòèí çàäàííîé îðèåíòàöèè) ñèëüíîãî (SBN � áà-
ðèé-ñòðîíöèé-íèîáàò) è ñëàáîãî (êâàðö) ïüåçîýëåêò-
ðèêîâ. Íàëè÷èå îïàëîâîé ìàòðèöû, âîçáóæäàåìîé ëà-
çåðíûì ëó÷îì, ìåæäó ïàðàëëåëüíî ðàñïîëîæåííû-
ìè ïëàñòèíàìè ïðèâîäèëî ê áîëüøîé ðàçíèöå ìåæäó
âåëè÷èíàìè çàðÿäà íà ïîâåðõíîñòÿõ ñèëüíîãî è ñëà-
áîãî ïüåçîýëåêòðèêîâ, âïëîòü äî èñêðåíèÿ è ïðîáîÿ,
ïðè ðàññòîÿíèÿõ ìåæäó ïëàñòèíàìè äî 3 ìì. Ïîñëå-
äíåå ïîäòâåðæäàåò âîçíèêíîâåíèå ãèïåðçâóêîâûõ
êîëåáàíèé, áåç âîçäåéñòâèÿ êîòîðûõ ïðîáîé â ïüåçî-
ýëåêòðèêàõ íåâîçìîæåí.
Îáñóæäåíèå ðåçóëüòàòîâ
Êàê ñëåäóåò èç ïðèâåäåííûõ ðåçóëüòàòîâ, â ïðî-
öåññàõ, âîçíèêàþùèõ ïðè âçàèìîäåéñòâèè ìîùíîãî
ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ ñ îïàëîâûìè ìàòðèöàìè, ñóùå-
ñòâåííóþ ðîëü èãðàåò àêóñòè÷åñêîå âîçáóæäåíèå èñ-
ñëåäóåìûõ ñðåä. Èìåííî âîçáóæäåíèå ãèïåðçâóêà
ÿâëÿåòñÿ ïðè÷èíîé âîçíèêíîâåíèÿ îïèñàííûõ íåëè-
íåéíî-îïòè÷åñêèõ ýôôåêòîâ. Ñëåäîâàòåëüíî, îïàëî-
âûå ìàòðèöû ìîãóò áûòü èñïîëüçîâàíû äëÿ ãåíåðà-
öèè ãèïåðçâóêà â äèàïàçîíå îò íåñêîëüêèõ åäèíèö äî
íåñêîëüêèõ äåñÿòêîâ ãèãàãåðö [4, 5].
Êà÷åñòâåííî êàðòèíà ïðåîáðàçîâàíèÿ òàêîãî îïòè-
÷åñêîãî âîçäåéñòâèÿ ëàçåðà â àêóñòè÷åñêèå êîëåáà-
íèÿ ìîæåò áûòü ðàññìîòðåíà â ñëåäóþùåì âèäå. Ðîëü
íåëèíåéíîãî îãðàíè÷èòåëÿ, óñòàíàâëèâàþùåãî ñòàöè-
îíàðíûé ðåæèì ïåðèîäè÷åñêèõ êîëåáàíèé, âûïîëíÿ-
åò ñîáñòâåííî îïàëîâàÿ ìàòðèöà êàê ôîòîííûé è ôî-
íîííûé êðèñòàëë, â êîòîðîì âñëåäñòâèå ýôôåêòà «íà-
êà÷êè» âîçíèêàåò ðåæèì, õàðàêòåðíûé äëÿ ñîñòîÿíèé
ñ îòðèöàòåëüíûì êîýôôèöèåíòîì ïðåëîìëåíèÿ, ïðè-
ñóùèé, â îáùåì ñëó÷àå, âñåì ìåòàìàòåðèàëàì. Âîç-
íèêàþùàÿ â îïðåäåëåííîì äèàïàçîíå àêóñòè÷åñêèõ
âîëí ñðåäà ïåðåâîäèò ðåæèì (ìîæíî ñêàçàòü, êàòà-
ñòðîôè÷åñêèé) íàðàñòàíèÿ àìïëèòóäû êîëåáàíèé â ñòà-
öèîíàðíûé. Äëèòåëüíîñòü ýòîãî ïðîöåññà îïðåäåëÿ-
åòñÿ çàòóõàíèåì � ïîòåðÿìè çàïàñåííîé ýíåðãèè, ïå-
ðåâåäåííîé (äî 50�60%) íåëèíåéíûìè ñâîéñòâàìè
ñèñòåìû â ýíåðãèþ ïåðèîäè÷åñêèõ àêóñòè÷åñêèõ êî-
ëåáàíèé. ×àñòîòà êîëåáàíèé îïðåäåëÿåòñÿ ïåðèîäè÷-
íîñòüþ ñòðóêòóðû âåùåñòâà, îñîáåííîñòÿìè ñêîðî-
ñòè ðàñïðîñòðàíåíèÿ àêóñòè÷åñêèõ êîëåáàíèé â ñðåäå
è óïðóãèìè õàðàêòåðèñòèêàìè îïàëîâûõ ìàòðèö. Ðàñ-
ñìîòðåííûå ýôôåêòû äëèòåëüíîé àêóñòîëþìèíåñöåí-
öèè ìîãóò áûòü èññëåäîâàíû â êëàññå ôîòîííî-ôî-
íîííûõ ìåòàìàòåðèàëîâ, ê êîòîðûì îòíîñÿòñÿ îïàëî-
âûå ìàòðèöû, ïðè óñëîâèè óñòàíîâëåíèÿ â òàêèõ ñðå-
äàõ îïðåäåëåííîãî ðåæèìà êîëåáàíèé çà ñ÷åò âçàèìî-
äåéñòâèé ìåæäó ôîòîííîé è ôîíîííîé ïîäñèñòåìàìè
(êàê ýòî èìååò ìåñòî â ðàññìàòðèâàåìîì ñëó÷àå).
Ïðè ëþáîì ñöåíàðèè ïåðåêà÷êè ýíåðãèè îïòè÷å-
ñêîãî èìïóëüñà â ýíåðãèþ àêóñòè÷åñêèõ êîëåáàíèé
ñóùåñòâåííûì ôàêòîðîì ÿâëÿåòñÿ ôèêñèðîâàííîñòü
äëèíû òàêèõ âîëí â çàâèñèìîñòè îò ðàçìåðà íàíî-
ñôåð (èëè, âîçìîæíî, îò ñâÿçàííîé ñ íåé ïåðèîäè÷íî-
ñòüþ â òàêîé ðåøåò÷àòîé óïàêîâêå). Ïðè ýòîì ñêî-
ðîñòü ðàñïðîñòðàíåíèÿ ôîíîíîâ áóäåò îïðåäåëÿòüñÿ
ìàòåðèàëîì íàíîñôåð, à òàêæå óïðóãîñòüþ è íåóïðó-
ãîñòüþ êîíòàêòîâ ìåæäó íèìè. Äåéñòâèòåëüíî, íåîá-
õîäèìî ó÷èòûâàòü, ÷òî íàíîñôåðû (êàæäàÿ èç íèõ îê-
ðóæåíà 12-þ ïîäîáíûìè, à ìåæñôåðè÷åñêèå ïîëîñ-
òè äâóõ òèïîâ îáðàçóþò ïîäðåøåòêè ïîëîñòåé) â îïà-
ëîâûõ ìàòðèöàõ èìåþò ïîäñòðóêòóðó, òàê ÷òî êàæäàÿ
êðóïíàÿ íàíîñôåðà SiO2 ñîñòîèò èç íåñêîëüêèõ ñîòåí
áîëåå ìåëêèõ äèàìåòðàìè 5�10 íì (ðèñ. 6). Ðîëü
ìåæñôåðè÷åñêîé îáëàñòè âûïîëíÿþò íåáîëüøèå ïëî-
ùàäêè, ïî êîòîðûì íàíîñôåðû ñêðåïëÿþòñÿ ìåæäó
ñîáîé â îïàëîâûõ ìàòðèöàõ ïðè îïåðàöèÿõ óïðî÷íå-
íèÿ, êîãäà ïðîèñõîäèò ñðàñòàíèå íàíîñôåð (ïðè èõ
ïîëèãîíèçàöèè ñ îáðàçîâàíèåì ïëîùàäîê íåáîëüøèõ
ðàçìåðîâ) áåç ñóùåñòâåííîãî èçìåíåíèÿ èõ ïåðâîíà-
÷àëüíîãî ðàçìåðà, à ñàìî óïðî÷íåíèå îïàëîâîãî ìàòå-
ðèàëà âîçíèêàåò ïðè ïåðåíîñå êðåìíåçåìà â çîíó êîí-
òàêòà ñ îáðàçîâàíèåì ïðî÷íûõ ñèëîêñàíîâûõ ñâÿçåé.
 êíèãå Ë. Ä. Ëàíäàó è È. Ì. Ëèôøèöà «Ýëåêòðî-
äèíàìèêà ñïëîøíûõ ñðåä» îòìå÷àåòñÿ, ÷òî ôîðìàëü-
íî çàêîí âîçðàñòàíèÿ ýíòðîïèè ïðè äåéñòâèè ýëåêò-
á) â)
à) Êâàðö
(ðóáèí)
Îïàëîâàÿ
ìàòðèöà
Ðóáèíîâûé
ëàçåð
Æèäêèé àçîò
Ðèñ. 5. Ñõåìà îïûòà (à) è ôîòîãðàôèè ñâå÷åíèÿ (÷åðåç
2�3 ñ ïîñëå âûêëþ÷åíèÿ ëàçåðà) êâàðöà (á) è ðóáèíà (â)
ïðè âîçáóæäåíèè îïàëîâîé ìàòðèöû
0,2 ìêì
Ðèñ. 6. Ïîâåðõíîñòü {111} îáðàçöà îïàëîâîé ìàòðèöû
(ðàñòðîâàÿ ýëåêòðîííàÿ ìèêðîñêîïèÿ, ñíèìîê ñäåëàí ïîä
óãëîì 45° ê ïîâåðõíîñòè)
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2010, ¹ 1
56
ÌÀÒÅÐÈÀËÛ ÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÈ
ðîìàãíèòíîãî ïîëÿ â óñëîâèÿõ òåðìîäèíàìè÷åñêîé
íåðàâíîâåñíîñòè ìîæåò ðåàëèçîâûâàòüñÿ íå òîëüêî
ïîä äåéñòâèåì ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ, íî è
÷åðåç âîçáóæäåííûå ñîñòîÿíèÿ ýëåìåíòîâ, îáðàçóþ-
ùèõ ñðåäó. Ïîêàçàíî, ÷òî â óñëîâèÿõ, êîãäà ðåàëüíàÿ
÷àñòü äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòè ε<0, ìîæåò
èìåòü ìåñòî «íåèñòèííàÿ» äèññèïàöèÿ (íå ñâÿçàííàÿ
ñ ïîãëîùåíèåì èçëó÷åíèÿ), îáóñëîâëåííàÿ íàëè÷èåì
âîçáóæäåííûõ ñîñòîÿíèé, íå îòíîñÿùèõñÿ ê ýëåêò-
ðîìàãíèòíûì ìîäàì. Ïîñêîëüêó íåñòàöèîíàðíûå ïðî-
öåññû âñåãäà îòíîñÿòñÿ (â ðàçëè÷íîé ñòåïåíè) ê òåð-
ìîäèíàìè÷åñêè íåîáðàòèìûì ïðîöåññàì, íàëè÷èå
ïðîèçâîëüíîé äèñïåðñèè äåëàåò íåâîçìîæíûì ïî-
ñëåäîâàòåëüíîå çàäàíèå ýëåêòðîìàãíèòíîé ýíåðãèè êàê
òåðìîäèíàìè÷åñêîé âåëè÷èíû [15]. Êîñâåííûì ïîä-
òâåðæäåíèåì íàëè÷èÿ ïîäîáíîãî ìåõàíèçìà ÿâëÿåò-
ñÿ ðàññìàòðèâàåìàÿ íèæå âûñîêàÿ ëó÷åâàÿ ïðî÷íîñòü
îïàëîâûõ ìàòðèö, âûäåðæèâàþùèõ èìïóëüñíîå îï-
òè÷åñêîå âîçäåéñòâèå ñ áîëüøîé èíòåíñèâíîñòüþ
(ìîùíîñòüþ).
Ïîñêîëüêó îïàëîâûå ìàòðèöû îòíîñÿòñÿ ê íîâî-
ìó êëàññó íåêðèñòàëëè÷åñêèõ íàíîêîìïîçèòîâ, à
èìåííî ê ìåòàìàòåðèàëàì (êîòîðûå ïî àíàëîãèè ìîæíî
íàçâàòü ôîòîííî-ôîíîííûìè êðèñòàëëàìè), ÿâëÿþùè-
ìèñÿ îäíîâðåìåííî ìàòåðèàëàìè ñ çàïðåùåííûìè (è
ðàçðåøåííûìè) ôîòîííûìè è ôîíîííûìè çîíàìè,
ïðåäñòàâëÿëî îñîáûé èíòåðåñ èçó÷èòü îñîáåííîñòè
ìåõàíèçìà ëó÷åâîé ïðî÷íîñòè òàêèõ ìàòåðèàëîâ.
Ìíîãèå õàðàêòåðíûå èõ ñâîéñòâà îáóñëîâëåíû êàê
íàëè÷èåì ïåðèîäè÷íîñòè íàíîðàçìåðíîãî ìàñøòàáà,
òàê è îñîáåííîñòÿìè ñòàòèñòèêè Áîçå�Ýéíøòåéíà (íà-
ïðèìåð, âîçìîæíîñòüþ ïîëó÷åíèÿ 100%-íîé èíâåð-
ñèè â äâóõóðîâíåâûõ ñèñòåìàõ), êîòîðîé ïîä÷èíÿ-
þòñÿ óêàçàííûå êâàçè÷àñòèöû (ôîòîíû è ôîíîíû).
Äëÿ èññëåäîâàíèÿ ëó÷åâîé ïðî÷íîñòè (ïðè êîìíàò-
íîé òåìïåðàòóðå) êðèñòàëëè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ (êâàðö,
ðóáèí), ïëàâëåíîãî êâàðöà è îïàëîâûõ ìàòðèö (óïî-
ðÿäî÷åííûõ, à èìåííî ðåøåò÷àòûõ óïàêîâîê íàíî-
ñôåð SiO2) â êà÷åñòâå èñòî÷íèêà âîçáóæäàþùåãî èç-
ëó÷åíèÿ èñïîëüçîâàëñÿ òâåðäîòåëüíûé ëàçåð íà ðó-
áèíå (λ=694,3 íì, Emax=0,4�0,5 Äæ), ïîçâîëÿþùèé
ïîëó÷èòü áåç ôîêóñèðîâêè äî 2 ÃÂò/ñì2, à ïðè èñ-
ïîëüçîâàíèè ôîêóñèðîâêè � äî 1000 ÃÂò/ñì2 (ïðè
ïëîùàäè ïÿòíà ïó÷êà 0,2 ìì2).
Îêàçàëîñü, ÷òî ïðè èñïîëüçîâàíèè êðèñòàëëè÷å-
ñêèõ ìàòåðèàëîâ èëè ïëàâëåíîãî êâàðöà ðàçðóøåíèå
îáðàçöîâ, â òîì ÷èñëå â âèäå ïðîæèãàíèÿ îòâåðñòèé
èëè âíóòðåííåãî ïðîáîÿ, â çàâèñèìîñòè îò êà÷åñòâà
ìàòåðèàëà èìåëî ìåñòî ïðè âåëè÷èíå ìîùíîñòè 15�
40 ÃÂò/ñì2, à ñ ïðèìåíåíèåì ôîêóñèðîâêè íà ïîâåðõ-
íîñòè � ïðè 5�20 ÃÂò/ñì2 ïðè âîçäåéñòâèè îäíèì
èìïóëüñîì èëè 1�5 ÃÂò/ñì2 ïðè 5�10 èìïóëüñàõ.
 ñëó÷àå îïàëîâûõ ìàòðèö (ïðè àíàëîãè÷íûõ ðàçìå-
ðàõ è óñëîâèÿõ âîçäåéñòâèÿ ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ)
ïàðàìåòðû ðàçðóøàþùåãî âîçäåéñòâèÿ ñëåäóþùèå:
20�40 èìïóëüñîâ ïðè ìîùíîñòè 40�20 ÃÂò/ñì2, íå
ìåíåå 100 èìïóëüñîâ ïðè ìîùíîñòè 5 ÃÂò/ñì2 è ñâû-
øå 450�800 ÃÂò/ñì2 (â çàâèñèìîñòè îò êà÷åñòâà îá-
ðàçöà) ïðè âîçäåéñòâèè îäíèì èìïóëüñîì.
Çàêëþ÷åíèå
Ðàññìàòðèâàåìûå ñèñòåìû â îáùåì ñëó÷àå îòíî-
ñÿòñÿ ê àíãàðìîíè÷åñêèì (íåëèíåéíûì) ðåøåòêàì,
õàðàêòåðèçóþùèìñÿ íåëèíåéíûì âçàèìîäåéñòâèåì
íîðìàëüíûõ ìîä ãàðìîíè÷åñêèõ îñöèëëÿòîðîâ. Äëÿ
ïîäîáíûõ íåýðãîäè÷åñêèõ ñèñòåì íîðìàëüíûå ìîäû
îïðåäåëÿþòñÿ êàê äâèæåíèå ñ ïî÷òè ïîñòîÿííîé àìï-
ëèòóäîé è ñ çàäàííîé ÷àñòîòîé äëÿ êàæäîãî îñöèëëÿ-
òîðà. Ïîäîáíûå íåëèíåéíûå ìîäû êàê ïåðèîäè÷å-
ñêèå ðåøåíèÿ äëÿ íåëèíåéíûõ ñèñòåì âîçìîæíû ðàç-
ëè÷íûõ òèïîâ, â ÷àñòíîñòè â ôîðìå ñîëèòîíîâ, íà-
ïðèìåð, äëÿ îäíîìåðíûõ öåïî÷åê [16, 17]. Íåýðãî-
äè÷íîñòü ñèñòåì îçíà÷àåò, ÷òî ôóíêöèÿ ðàñïðåäåëå-
íèÿ âäîëü ôàçîâîé òðàåêòîðèè íåïîñòîÿííà, à ñëåäî-
âàòåëüíî ñîîòíîøåíèå ýíåðãèè è ñòàòèñòè÷åñêîãî ñî-
ñòîÿíèÿ ñòàíîâèòñÿ íåîäíîçíà÷íûì [15]. Íàëè÷èå â
ñèñòåìå îáëàñòåé ñ ðàçëè÷íûìè àêóñòè÷åñêèìè õà-
ðàêòåðèñòèêàìè ïðèâîäèò ê ñîñòîÿíèþ íåïîëíîãî ðàâ-
íîâåñèÿ [15], êîãäà êàæäàÿ «ìàëàÿ» ïîäñèñòåìà îïè-
ñûâàåòñÿ ñâîåé ôóíêöèåé ðàñïðåäåëåíèÿ, à òåðìîäè-
íàìè÷åñêèå ôóíêöèè íå îáÿçàòåëüíî ÿâëÿþòñÿ àääè-
òèâíûìè èíòåãðàëàìè äâèæåíèÿ. Êàê è â ñëó÷àå âû-
ðîæäåííûõ ñîñòîÿíèé, ýíåðãèÿ íå ñîñòàâëÿåò â îò-
äåëüíîñòè ïîëíîé ñèñòåìû ôèçè÷åñêèõ âåëè÷èí, à
ïðîèçâîëüíî âûáðàííûå ñîáñòâåííûå ôóíêöèè âû-
ðîæäåííîãî óðîâíÿ ýíåðãèè íå îáÿçàòåëüíî îáðàçó-
þò îðòîãîíàëüíóþ ñèñòåìó.
Àêóñòè÷åñêèå ìåòàìàòåðèàëû äîñòàòî÷íî óñëîâ-
íî ðàçäåëÿþòñÿ íà òðè êëàññà [1, 18], à èìåííî: ôî-
òîííûå êðèñòàëëû � ðåãóëÿðíî óïîðÿäî÷åííûå ìà-
òåðèàëû ñ çàïðåùåííûìè ôîòîííûìè çîíàìè; óïîðÿ-
äî÷åííûå ìàòåðèàëû, ÷üè àêóñòè÷åñêèå õàðàêòåðè-
ñòèêè îïðåäåëÿþòñÿ âíóòðåííèì äèçàéíîì (intrinsic);
òàê íàçûâàåìûå inertial-ìàòåðèàëû, îáðàçîâàííûå ëî-
êàëüíûìè ðåçîíàíñíûìè «ñîñòàâíûìè» èëè êîìïî-
çèòíûìè ýëåìåíòàìè ñ ñóùåñòâåííî ðàçëè÷íûìè àêó-
ñòè÷åñêèìè ñâîéñòâàìè (ïëîòíîñòüþ èëè ôàçîâûìè
ñêîðîñòÿìè). Äëÿ àêóñòè÷åñêèõ ìåòàìàòåðèàëîâ ìîæ-
íî ââåñòè óñëîâíûå àêóñòè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè (ïî
àíàëîãèè ñ ôîòîííûìè êðèñòàëëàìè [1, 18]):
à) îòðèöàòåëüíûå îáúåìíûå ìîäóëè (Â), êîãäà ÷à-
ñòîòà ëîêàëüíîãî ðåçîíàíñà âûøå ôîðìàëüíîé ñîá-
ñòâåííîé ÷àñòîòû ýëåìåíòîâ (îáû÷íî òåëî îáúåìîì
V ñæèìàåòñÿ ïîä äåéñòâèåì ïðèëîæåííîãî äàâëåíèÿ
è Â=�V∂p/∂V, íî ëîêàëüíî ìîæåò è ðàñøèðÿòüñÿ, ñ
ó÷åòîì, ÷òî â ñðåäíåì ïî òåëó Â>0);
á) îòðèöàòåëüíàÿ ïëîòíîñòü (ìàññîâàÿ) � íàïðàâ-
ëåíèÿ äåéñòâèÿ ñèëû è óñêîðåíèÿ ïðîòèâîïîëîæíû
(àíàëîã îòðèöàòåëüíîé ãðóïïîâîé ñêîðîñòè);
â) ôîðìàëüíûé êîýôôèöèåíò (èíäåêñ) ïðåëîìëå-
íèÿ êàê ï=(B0ρ/Bρ0)
1/2, ãäå B è B0, ρ è ρ0 � îáúåìíûå
ìîäóëè è ïëîòíîñòè ðàçëè÷íûõ ôàç, ñîîòâåòñòâåííî.
Äëÿ îïèñàíèÿ ñâîéñòâ àêóñòè÷åñêèõ ìåòàìàòåðè-
àëîâ òàêæå óäîáíî èñïîëüçîâàòü òàêîé ïàðàìåòð êàê
àêóñòè÷åñêèé èìïåäàíñ Z=ρici/cosθ′, ãäå θ′ � óãîë
ìåæäó âîëíîâûì âåêòîðîì è íîðìàëüþ ê ñëîÿì (ïî-
âåðõíîñòÿì ðàçäåëà), ïðåäñòàâëÿþùèì ìàòåðèàëû ñ
ðàçíûìè ñêîðîñòÿìè (ci) àêóñòè÷åñêèõ âîëí (îäíîãî
òèïà) [1, 18]. Òàêèì îáðàçîì, àêóñòè÷åñêèå ìåòàìà-
òåðèàëû îïðåäåëÿþòñÿ êàê ìàòåðèàëû ñ ïðîñòðàí-
ñòâåííîé äèñïåðñèåé èìïåäàíñà.
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2010, ¹ 1
57
ÌÀÒÅÐÈÀËÛ ÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÈ
***
Ðåçóëüòàòû, ïîëó÷åííûå â íàñòîÿùåé ðàáîòå, äå-
ìîíñòðèðóþò âîçìîæíîñòü ýôôåêòèâíîãî ïðåîáðàçî-
âàíèÿ ýíåðãèè èìïóëüñíîãî ñâåòîâîãî èçëó÷åíèÿ â
àêóñòè÷åñêèå êîëåáàíèÿ íàíîñôåð, îáðàçóþùèõ îïà-
ëîâóþ ìàòðèöó, ñ ÷àñòîòàìè, ðàñïîëîæåííûìè â ãè-
ãàãåðöåâîì äèàïàçîíå. ×àñòîòó êîëåáàíèé ìîæíî öå-
ëåíàïðàâëåííî èçìåíÿòü, âàðüèðóÿ ñâîéñòâà îáðàç-
öîâ (íàïðèìåð, ìåíÿÿ äèàìåòð íàíîñôåð, îáðàçóþ-
ùèõ ìàòðèöó, çàïîëíÿÿ ìåæñôåðè÷åñêèå íàíîïîëî-
ñòè ðàçëè÷íûìè âåùåñòâàìè). Çàïîëíÿÿ ïîëîñòè ðàç-
ëè÷íûìè íåëèíåéíûìè æèäêîñòÿìè è ìàòåðèàëàìè,
àêòèâíûìè â ÊÐ, è ïîäáèðàÿ òàêèì îáðàçîì ïîëîæå-
íèå çàïðåùåííîé ôîòîííîé çîíû, ìîæíî ïîëó÷àòü â
íàíîêîìïîçèòå íà îñíîâå îïàëîâîé ìàòðèöû âûíóæ-
äåííîå ðàññåÿíèå âî ìíîãî ðàç áîëåå ýôôåêòèâíîå,
÷åì â ñïëîøíîé ñðåäå, ÷òî îòêðûâàåò ïåðñïåêòèâû
èñïîëüçîâàíèÿ îïàëîâûõ ìàòðèö è ðàçíîîáðàçíûõ íà-
íîìàòåðèàëîâ íà èõ îñíîâå (ñì. òàêæå [19, 20], â êî-
òîðûõ ðàññìîòðåíû îïòè÷åñêèå ýôôåêòû â íàíîìàòå-
ðèàëàõ) â îïòîàêóñòè÷åñêèõ óñòðîéñòâàõ.
ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ
1. Lee Fok, Muralidhar Ambati, Xiang Zhang. Acoustic
metamaterials // MRS Bulletin.� 2008.� Vol. 33.� Ð. 931.
2. Áîãîìîëîâ Â. Í., Ïàðôåíüåâà Ë. Ñ., Ñìèðíîâ È. À. è äð.
Ïðîõîæäåíèå ôîíîíîâ ÷åðåç ôîòîííûå êðèñòàëëû � ñðåäû ñ ïðî-
ñòðàíñòâåííîé ìîäóëÿöèåé àêóñòè÷åñêèõ ñâîéñòâ. ÔÒÒ.� 2002.�
Ò. 44, âûï 1.� Ñ. 175�170.
3. Astratov V. N., Bogomolov V. N., Kaplyanskii A. A. et al.
Optical spectroscopy of opal matrices with CdS embedded in its
pores: quantum confinement and photonic band gap effects // Nuovo
Cimento, D.� 1995.� Vol. 17.� P. 1349�1356.
4. Êóäðÿâöåâà À. Ä., Ñàìîéëîâè÷ Ì. È., ×åðíåãà Í. Â. Îïòè-
êî-àêóñòè÷åñêèå ýôôåêòû â ôîòîííûõ êðèñòàëëàõ (îïàëîâûå ìàò-
ðèöû êàê ìåòàìàòåðèàë) // Ìàòåð. XV Ìåæäóíàð. íàó÷.-òåõí. êîí-
ôåð. «Âûñîêèå òåõíîëîãèè â ïðîìûøëåííîñòè Ðîññèè».� Ì.:
ÌÃÒÓ èì. Í.Ý. Áàóìàíà.� 2009.� Ñ. 91�101.
5. ×åðíåãà Í. Â., Ñàìîéëîâè÷ Ì. È., Êóäðÿâöåâà À. Ä. è äð.
Ìîðôîëîãè÷åñêè çàâèñèìûé àêóñòè÷åñêèé ðåçîíàíñ â òîíêèõ ïëåí-
êàõ: ëàçåðíàÿ ãåíåðàöèÿ àêóñòè÷åñêèõ êîëåáàíèé // Òàì æå.�
Ñ. 376�382.
6. Ãîðåëèê Â. Ñ., Êóäðÿâöåâà À. Ä., Òàðååâà Ì. Â., ×åðíåãà Í. Â.
Ñïåêòðàëüíûå õàðàêòåðèñòèêè èçëó÷åíèÿ êðèñòàëëîâ èñêóññòâåí-
íîãî îïàëà ïðè ýôôåêòå ôîòîííîãî ïëàìåíè // Ïèñüìà â ÆÝÒÔ.�
2006.� Ò. 84.� Âûï. 9.� Ñ. 575�578.
7. Gorelik V. S., Kudryavtseva A. D., Tcherniega N. V. Stimulated
Raman scattering in three-dimentional photonic crystals // JRLR.�
2008.� V. 29.� ¹ 6.� P. 551�557.
8. Tcherniega N. V., Kudryavtseva A. D. Photonic flame effect
// Journal of Russian Laser Research.� 2006.� V. 27.� ¹ 5.�
P. 400�409.
9. Êóäðÿâöåâà À. Ä., Ñàìîéëîâè÷ Ì. È., ×åðíåãà Í. Â. Ôîòîí-
íûå êðèñòàëëû � íîâûå ìàòåðèàëû äëÿ íåëèíåéíîé îïòèêè è ôî-
òîíèêè // Ìàòåð. XV Ìåæäóíàð. íàó÷.-òåõí. êîíôåð. «Âûñîêèå
òåõíîëîãèè â ïðîìûøëåííîñòè Ðîññèè».� Ì.: ÖÍÈÒÈ «Òåõíî-
ìàø».� 2008.� Ñ. 44�49.
10. Áîãîëþáîâ Í. Í., Ìèòðîïîëüñêèé Þ. À. Àñèìïòîòè÷å-
ñêèå ìåòîäû â òåîðèè íåëèíåéíûõ êîëåáàíèé.� Ì.: ÃÈÔÌË, 1958.
11. Tamura A., Higeta K., Ichinokawa T. Lattice vibrations and
specific heat of a small particle // J. Phys. C: Solid State Phys.�
1982.� V. 15.� P. 4975�4991.
12. Kuok M. H., Lim H. S., Ng S. C. et al. Brillouine study of the
quantization of acoustic modes in nanospheres // Phys. Rev. Lett.�
2003.� Vol. 90.� P. 255502-1 � 255502-4.
13. Nanophotonics with surface plasmons (Advances in nano-
optics and nano-photonics) / Editors Shalaev V. M., Kawata S.�
Elsevier, 2007.
14. Shalaev V. M. Nonlinear optics of random media: fractal
composites and metal-dielectric films // Springer Tracts in Modern
Physics. V.158.� Springer, Berlin Heidelberg, 2000.
15. Ëàíäàó Ë. Ä., Ëèôøèö È. Ì. Ýëåêòðîäèíàìèêà ñïëîøíûõ
ñðåä.� Ì.: Íàóêà. 1964.
16. Ñîëèòîíû. Êîëëåêòèâíàÿ ìîíîãðàôèÿ / Ïîä ðåä. Ñ. Ï.
Íîâèêîâà.� Íîâîêóçíåöê: ÍÔÌÈ, 1999.
17. Äóáðîâèí Á. Ë., Íîâèêîâ Ñ. Ï., Ôîìåíêî À. Ò. Ñîâðåìåí-
íàÿ ãåîìåòðèÿ. Ò. 2.� Ì.: Ýäèòîðèàë ÓÐÑÑ, 2001.
18. Vladimir Fokin, Muralidhar Ambati, Cheng Sun, Xiang Zhang.
Method for retrieving effective properties of locally resonant acoustic
meta-materials // Physical Review B.� 2007.� 76.� 144302.
19. Sarychev A. K., Shalaev V. N. Electrodynamics of metamate-
rials.� Word Scientific, 2007.
20. Íàíîìàòåðèàëû. III. Ôîòîííûå êðèñòàëëû è íàíîêîìïîçè-
òû íà îñíîâå îïàëîâûõ ìàòðèö / Ðåä. Ì. È. Ñàìîéëîâè÷.� Ì.:
ÖÍÈÒÈ «Òåõíîìàø», 2007.
ÍÎÂÛÅ ÊÍÈÃÈ
Í
Î
Â
Û
Å
Ê
Í
È
Ã
È
Ïåòóõîâ Â. Ì. Âçàèìîçàìåíÿåìûå òðàíçèñòîðû. Ñïðàâî÷íèê.� Ì.: Ðà-
äèîÑîôò, 2009.� 384 ñ.
Êíèãà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé èñïðàâëåííîå è ðàñøèðåííîå èçäàíèå ñïðàâî÷íèêà
«Àíàëîãè îòå÷åñòâåííûõ è çàðóáåæíûõ òðàíçèñòîðîâ». Äëÿ óäîáñòâà ðàáîòû ñ
èçäàíèåì ïðèâîäèòñÿ ïðÿìîé (îòå÷åñòâåííûé ïðèáîð � çàðóáåæíûé àíàëîã) è
îáðàòíûé (çàðóáåæíûé ïðèáîð � îòå÷åñòâåííûé àíàëîã) ïåðå÷íè ïðèáîðîâ,
ïîñòðîåííûå â àëôàâèòíî-öèôðîâîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè.
Äëÿ èíæåíåðíî-òåõíè÷åñêèõ ðàáîòíèêîâ, çàíèìàþùèõñÿ ðàçðàáîòêîé, ýêñïëóà-
òàöèåé è ðåìîíòîì ðàäèîýëåêòðîííîé àïïàðàòóðû.
Ëÿëèí Ê. Ñ., Ïðèõîäüêî Ä. Â. Ýëåêòðîäèíàìèêà ÑÂ×.� Ì.: ÌÈÝÒ,
2009.� 192 ñ.
 ó÷åáíîì ïîñîáèè èçëîæåíû îñíîâû êëàññè÷åñêîé ýëåêòðîäèíàìèêè ñïëîøíûõ
ñðåä è ðàñïðîñòðàíåíèÿ ðàäèîâîëí â ïðèðîäíûõ óñëîâèÿõ, ýëåêòðîäèíàìèêè
ëèíèé ïåðåäà÷è, äàíû àçû òåîðèè ÑÂ×-öåïåé.
|