Взаимодействие электромагнитного излучения с металлическими фрактальными кластерами. Часть 2

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Статья продолжает обсуждение эффектов, возникающих в полимерных нитях с металлическими фрактальными кластерами (см. Photonics Russia. 2025;19(1):14–27. DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2025.19.1.14.27) и рассматривает особенности улавливания фрактальными кластерами из шарообразных металлических частиц радиуса R внешнего излучения c длиной волны λ в оптическом диапазоне длин волн. Дано объяснение условиям формирования эффекта, называемого «локализацией фотонов», при выполнении условия R << λ.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Пётр Павлович Мальцев

Межведомственный центр аналитических исследований Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: p.p.maltsev@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9160-5272

д. т. н., профессор, ведущий научный сотрудник

Россия, Москва

Список литературы

  1. P. P. Maltsev. Pulsed Optical and X-ray Radiation of Fractals: Review of Hypotheses. Part II. Micro-Breakdown of Fractals made of Metamaterials. Photonics Russia. 2024;18(7):522–534. https://doi.org/10.22184/1993-7296.FRos.2024.18.7.522.534 П. П. Мальцев. Импульсные оптические и рентгеноские излучения фракталов: обзор гипотез. Часть 2. Микропробой фракталов из метаматериалов. Фотоника. 2024;18(7):522–534.
  2. P. P. Maltsev, A. A. Ganzha, V. Yu. Pavlov, A. O. Mikhalev, A. I. Kozlitin, V. V. Saraikin. Low-Filed Electron Emission from Fractals on Metamaterials. Russian Microelectronics. 2024. 53(5): 483–491.
  3. P. P. Maltsev, A. A. Ganzha, V. Yu. Pavlov, A. O. Mikhalev, A. I. Kozlitin. Formation of Polymer Threads with a Nanosized Aluminum Topology. Russian Microelectronics. 2023; 52(4):312–316.
  4. P. P. Maltsev, A. A. Ganzha, V. Yu. Pavlov, A. O. Mikhalev, and A. I. Kozlitin. Formation of Polymer Threads with Nanoscale Aluminum Formations. Nanobiotechnology Reports. 2022; 17(7): S15–S17.
  5. Fizicheskie velichiny: Spravochnik / [A. P. Babichev i dr.]; Pod red. I. S. Grigor’eva, E. Z. Mejlihova. Moskva: Energoatomizdat, 1991. 1231p. Физические величины: Справочник / [А. П. Бабичев и др.]; Под ред. И. С. Григорьева, Е. З. Мейлихова. Москва: Энергоатомиздат, 1991. 1231p.
  6. P. P. Mal’cev, A. A. Ganzha, V. Yu. Pavlov, A. O. Mihalev, A. I. Kozlitin, V. V. Sarajkin. Ocenka znachenij radial’noj plazmennoj chastoty dlya polimernoj niti s nanoostrovkami alyuminiya. Nano- i mikrosistemnaya tekhnika. 2024; 26(1): 25–32. П. П. Мальцев, А. А. Ганжа, В. Ю. Павлов, А. О. Михалев, А. И. Козлитин, В. В. Сарайкин. Оценка значений радиальной плазменной частоты для полимерной нити с наноостровками алюминия. Нано- и микросистемная техника. 2024; 26(1): 25–32.
  7. P. P. Mal’cev, A. A. Ganzha, V. Yu. Pavlov, A. O. Mihalev, A. I. Kozlitin, V. V. Sarajkin. Vozmozhnost’ predstavleniya metasolenoida, kak polimernoj niti s neregulyarnymi cepochkami nanoostrovkov alyuminiya. Nano- i mikrosistemnaya tekhnika. 2024; 26(2): 81–89. П. П. Мальцев, А. А. Ганжа, В. Ю. Павлов, А. О. Михалев, А. И. Козлитин, В. В. Сарайкин. Возможность представления метасоленоида, как полимерной нити с нерегулярными цепочками наноостровков алюминия. Нано- и микросистемная техника. 2024; 26(2): 81–89.
  8. V. G. Veselago. Elektrodinamika veshchestv s odnovremenno otricatel’nymi znacheniyami ε i µ. Uspekhi fizicheskih nauk. 1967; 92(7): 517–526. В. Г. Веселаго. Электродинамика веществ с одновременно отрицательными значениями ε и µ. Успехи физических наук. 1967; 92(7): 517–526.
  9. A. I. Malkin. Zakonomernosti i mekhanizmy effekta Rebindera. Kolloidnyj zhurnal. 2012; 74:239–254. А. И. Малкин. Закономерности и механизмы эффекта Ребиндера. Коллоидный журнал. 2012; 74:239–254.
  10. Mal’cev P.P., Ganzha A. A., Pavlov V.Yu., Mihalev A. O., Kozlitin A. I., Sarajkin V. V. Issledovanie polimernyh nitej s nanoostrovkovoj topologiej nanogeterostruktur alyuminiya. Nano- i mikrosistemnaya tekhnika. 2023; 25(5): 203–209. Мальцев П. П., Ганжа А. А., Павлов В. Ю., Михалев А. О., Козлитин А. И., Сарайкин В. В. Исследование полимерных нитей с наноостровковой топологией наногетероструктур алюминия. Нано- и микросистемная техника. 2023; 25(5): 203–209.
  11. Gluhovskoj E. G., Zhukov N. D. Protekanie toka v avtoemissionnom nanokontakte metall–poluprovodnik. Prikladnaya fizika. 2015; 3:5–9. Глуховской Е. Г., Жуков Н. Д. Протекание тока в автоэмиссионном наноконтакте металл–полупроводник. Прикладная физика. 2015; 3:5–9.
  12. Mihajlov A. I., Kabanov V. F., Zhukov N. D. Osobennosti avtoelektronnoj emissii iz submikronnyh vystupov sherohovatoj poverhnosti antimonida indiya. Pis’ma v ZhTF. 2015; 41(12):8–14. Михайлов А. И., Кабанов В. Ф., Жуков Н. Д. Особенности автоэлектронной эмиссии из субмикронных выступов шероховатой поверхности антимонида индия. Письма в ЖТФ. 2015; 41(12):8–14.
  13. Stecenko B. V. Otstuplenie ot formuly Faulera–Nordgejma dlya toka avtoemissii iz nanochastic. Zhurnal tekhnicheskoj fiziki. 2011;81(4):152–154. Стеценко Б. В. Отступление от формулы Фаулера–Нордгейма для тока автоэмиссии из наночастиц. Журнал технической физики. 2011;81(4):152–154.
  14. Gadiev R. M., Lachinov A. N., Kornilov V. M. et al. Anomal’no vysokaya provodimost’ vdol’ interfejsa dvuh polimernyh dielektrikov. Pis’ma v ZhETF. 2009;90(11):821–825. Гадиев Р. М., Лачинов А. Н., Корнилов В. М. и др. Аномально высокая проводимость вдоль интерфейса двух полимерных диэлектриков. Письма в ЖЭТФ. 2009;90(11):821–825.
  15. Senichkin A. P., Bugaev A. S., Yachmenev A. E. Osobennosti vol’t–ampernyh harakteristik sistemy nanonitej iz atomov olova, vstroennyh v kristall arsenida galliya. Nano- i mikrosistemnaya tekhnika. 2012;11:52–54. Сеничкин А. П., Бугаев А. С., Ячменев А. Э. Особенности вольт–амперных характеристик системы нанонитей из атомов олова, встроенных в кристалл арсенида галлия. Нано- и микросистемная техника. 2012;11:52–54.
  16. RU Patent 2650576 Nanorazmernaya struktura s profilem legirovaniya v vide nanonitej iz atomov olova / Mal’cev P.P., Bugaev A. S., Yachmenev A. E. et al. (16.04.2018, № zayavki: 2016139392). RU Patent 2650576 Наноразмерная структура с профилем легирования в виде нанонитей из атомов олова / Мальцев П. П., Бугаев А. С., Ячменев А. Э. и др. (16.04.2018, № заявки: 2016139392).
  17. Lushnikov A. A., Maksimenko V. V., Simonov A. Ya. Pogloshchenie nizkochastotnogo elektromagnitnogo izlucheniya melkimi metallicheskimi chasticami. FTT. 1978;20(2):505–509. Лушников А. А., Максименко В. В., Симонов А. Я. Поглощение низкочастотного электромагнитного излучения мелкими металлическими частицами. ФТТ. 1978;20(2):505–509.
  18. Lushnikov A. A., Maksimenko V. V., Simonov A. Ya., Sutugin A. G. Rasseyanie elektromagnitnyh voln zaryazhennymi chasticami. Izvestiya Vuzov. Radiofizika. 1984; XXVII(6):726–733. Лушников А. А., Максименко В. В., Симонов А. Я., Сутугин А. Г. Рассеяние электромагнитных волн заряженными частицами. Известия Вузов. Радиофизика. 1984; XXVII(6):726–733.
  19. Maksimenko V. V., Krikunov V. A., Lushnikov A. A., Potapov V. K. Poverhnostnye plazmon–polyaritony v ostrovkovoj metallicheskoj plenke. Poverhnost’. Fizika, himiya, mekhanika. 1988;10:21–28. Максименко В. В., Крикунов В. А., Лушников А. А., Потапов В. К. Поверхностные плазмон–поляритоны в островковой металлической пленке. Поверхность. Физика, химия, механика. 1988;10:21–28.
  20. Maksimenko V. V., Lushnikov A. A. Fazovyj perekhod vidimost’–nevidimost’ vo fraktal’nom klastere. Pis’ma v ZhETF. 1993; 54(4):204–209. Максименко В. В., Лушников А. А. Фазовый переход видимость–невидимость во фрактальном кластере. Письма в ЖЭТФ. 1993; 54(4):204–209.
  21. Mal’cev P. P., Galyamov B.Sh., Maksimenko V. V. Sposob preobrazovaniya izlucheniya v kogerentnyj svet ustrojstvami mikronnogo razmera. Avtorskoe svidetel’stvo № 95115865/25 ot 30.10.96 g. Мальцев П. П., Галямов Б. Ш., Максименко В. В. Способ преобразования излучения в когерентный свет устройствами микронного размера. Авторское свидетельство № 95115865/25 от 30.10.96 г.
  22. Maksimenko V. V. Osobennosti pogloshcheniya sveta fraktal’nym klasterom. Optika atmosfery i okeana. 1997; 10(10):21–28. Максименко В. В. Особенности поглощения света фрактальным кластером. Оптика атмосферы и океана. 1997; 10(10):21–28.
  23. Andreev G. B., Maksimenko V. V. Otsutstvie diffuzii cherez fraktal’nuyu granicu dvuh sred. Teoreticheskaya i matematicheskaya fizika. 2001; 128(2):309–319. Андреев Г. Б., Максименко В. В. Отсутствие диффузии через фрактальную границу двух сред. Теоретическая и математическая физика. 2001; 128(2):309–319.
  24. Mal’cev P. P., Galyamov B. Sh., Maksimenko V. V. Fraktal’nye klastery i mikrosistemnaya tekhnika. Lokalizaciya sveta, inducirovannoe izluchenie, "sverhprovodimost’ sveta", "teleportaciya". Mikrosistemnaya tekhnika. 2001;9:13–19. Мальцев П. П., Галямов Б. Ш., Максименко В. В. Фрактальные кластеры и микросистемная техника. Локализация света, индуцированное излучение, «сверхпроводимость света», «телепортация». Микросистемная техника. 2001;9:13–19.
  25. Mal’cev P. P., Galyamov B. Sh., Maksimenko V. V. Fraktal’nye klastery i mikrosistemnaya tekhnika. Dielektricheskaya pronicaemost’ fraktal’nogo klastera. Mikrosistemnaya tekhnika. 2001; 8:25–30. Мальцев П. П., Галямов Б. Ш., Максименко В. В. Фрактальные кластеры и микросистемная техника. Диэлектрическая проницаемость фрактального кластера. Микросистемная техника. 2001; 8:25–30.
  26. Mal’cev P. P., Galyamov B. Sh., Maksimenko V. V. Fraktal’nye klastery i mikrosistemnaya tekhnika. Lokalizaciya i ostanovka sveta v sisteme nepogloshchayushchih nanochastic. Mikrosistemnaya tekhnika. 2001; 7:29–35. Мальцев П. П., Галямов Б. Ш., Максименко В. В. Фрактальные кластеры и микросистемная техника. Локализация и остановка света в системе непоглощающих наночастиц. Микросистемная техника. 2001; 7:29–35.
  27. Maksimenko V. V., Kupriyanov L. Yu., Zagajnov V. A. Effektivnaya dielektricheskaya pronicaemost’ fraktal’nogo klastera. Rossijskie nanotekhnologii. 2009;4:46–50. Максименко В. В., Куприянов Л. Ю., Загайнов В. А. Эффективная диэлектрическая проницаемость фрактального кластера. Российские нанотехнологии. 2009;4:46–50.
  28. Boren S., Hafmen D. Pogloshchenie i rasseyanie sveta malymi chasticami. – M.: Mir. 1986. Борен С., Хафмен Д. Поглощение и рассеяние света малыми частицами. – М.: Мир. 1986.
  29. Maksimenko V. V. Lokalizaciya sveta v neuporyadochennyh dispersnyh sredah (avtoreferat dissertacii na soiskanie uchenoj stepeni d. f.-m.n. Dissertacionnyj sovet D 217.024.01 v OAO «Ordena Trudovogo Krasnogo Znameni Nauchno–issledovatel’skij fiziko–himicheskij institut im. L. Ya. Karpova». – Moskva. 2015. Максименко В. В. Локализация света в неупорядоченных дисперсных средах (автореферат диссертации на соискание ученой степени д. ф.- м. н. Диссертационный совет Д 217.024.01 в ОАО «Ордена Трудового Красного Знамени Научно–исследовательский физико–химический институт им. Л. Я. Карпова». – Москва. 2015.
  30. Ganzha A. A. Issledovaniya atmosfernogo elektrichestva s pomoshch’yu kvantovo–strukturnyh nitej. Materialy Vosemnadcatoj Vserossijskoj Otkrytoj konferencii s mezhdunarodnym uchastiem «Sovremennye problemy distancionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa». 16–20 noyabrya. 2020. IKI RAN, 2020. S. 145. https://doi.org/10.21046/18DZZconf-2020a Ганжа А. А. Исследования атмосферного электричества с помощью квантово–структурных нитей. Материалы Восемнадцатой Всероссийской Открытой конференции с международным участием «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». 16–20 ноября. 2020. ИКИ РАН, 2020. С. 145. https://doi.org/10.21046/18DZZconf-2020a
  31. Gurevich A. V., Zybin K. P. Proboj na ubegayushchih elektronah i elektricheskie razryady vo vremya grozy. Uspekhi fizicheskih nauk. 2001; 171(11):1177–1199. Гуревич А. В., Зыбин К. П. Пробой на убегающих электронах и электрические разряды во время грозы. Успехи физических наук. 2001; 171(11):1177–1199.
  32. Maltsev P. P. Pulsed Optical and X-ray Radiation of Fractals: Review of Hypotheses. Part I. Micro Runaway Breakdown. Photonics Russia. 2024;18(5): 358–374. https://doi.org/10.22184/1993-7296.FRos.2024.18.5.358.374 Мальцев П. П. Импульсные оптические и рентгеновские излучения фракталов: обзор гипотез. Часть 1. Микропробой на убегающих электронах. Фотоника. 2024;18(5): 358–374. https://doi.org/10.22184/1993-7296.FRos.2024.18.5.358.374

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 11. Карта Al-поверхности полимерной нити с наноостровками алюминия в виде металлических фрактальных кластеров

Скачать (304KB)
Метаданные
3. Рис. 12. Представление о типичном виртуальном фотоне: а) петля фотонного пропагатора; b) система уравнений для четырех типов пропагаторов, ее сведение к одному уравнению для пропагатора в калибровке с нулевым скалярным потенциалом в пятой строчке и одевание неприводимого поляризационного оператора плотность-плотность в шестой строчке

Скачать (105KB)
Метаданные
4. Рис. 13. Разряды: а) электрический разряд в направлении распространения электромагнитной волны вдоль полимерной нити из волокон арамида с наноостровками алюминия; b) высотный разряд «Спрайт» (источник [32])

Скачать (263KB)
Метаданные

© Мальцев П.П., 2025