Том 89, № 2 (2025)

Выполнен анализ электромагнитных свойств разрезного кольцевого резонатора на основе двумерной электронной системы. Анализ поглощения электромагнитного излучения двумерной электронной системы в геометрии разрезного кольцевого резонатора выявил новые плазменные моды, связанные с разрезом в структуре. Указанный плазмонный резонанс проявляется в условиях возбуждения как переменным электрическим, так и переменным магнитным полем, что открывает возможность для разработки высокоэффективного перестраиваемого фазового элемента.

Исследовано время отклика плазмонного детектора электромагнитного излучения на основе кремния. Для этого были проведены эксперименты по смешиванию в микроволновом частотном диапазоне. При этом чувствительный элемент детектора был встроен в щели согласованного копланарного волновода. По затуханию амплитуды сигнала смешивания на разностной частоте было оценено время отклика τ = 60 ± 10 пс.

Исследован спектр люминесценции двумерных электронных систем в диапазоне факторов заполнения от 1 до 2 при температуре 40 мК. Выявлены плазмаронные пики в спектре и их перестройка при факторе заполнения 4/3. При высокой мощности накачки обнаружены дополнительные пики, названные «двойными плазмаронами», что указывает на сложные взаимодействия в системе.

Изучена временная динамика сигнала фото-отражения при дробном факторе заполнения двумерных электронов ν = 1/3 в GaAs квантовой яме при гелиевых температурах T ≈ 0.6 K. Продемонстрировано, что с помощью модифицированной методики счета-фотонов возможно проводить измерения времен релаксации возбуждений в лафлиновской жидкости порядка 100 с.

Изучена люминесценция экситонов и трионов в монослое MoSe2, инкапсулированном hBN, при нерезонансном фотовозбуждении электронно-дырочных пар в зависимости от температуры и интенсивности накачки. Сдвиг линий люминесценции и перераспределение интенсивностей можно объяснить влиянием как ферми-газа свободных электронов, так и локализованных состояний электронов, обусловленных наличием примесей в нитриде бора hBN.

Разработана и освоена методика спектроскопии отражения и пропускания гетероструктур с монослоями MoSe2 И WSe2. Проведено сравнение полученных спектров со спектрами микрофотолюминесценции. Показано, что трионная линия, доминирующая в спектрах микрофотолюминесценции, отсутствует в спектрах отражения. Также представлена зависимость спектров отражения от толщины инкапсулирующих слоев.

Изучены свойства периодических диэлектрических структур из фосфида галлия (GaP), покрытых слоем серебра, и позволяющих усиливать сигнал поверхностно-усиленного неупругого рассеяния света (SERS). Получены зависимости интенсивности сигнала рассеяния от периода для разных высот структуры. Проведено сравнение интенсивностей сигнала рассеяния для SERS-структур на подложках SiO2 и GaP для длин волн лазерного возбуждения 532, 785 и 1064 нм. Обнаружена способность структур на подложке GaP с тонким слоем металла усиливать сигнал более чем на 7 порядков в инфракрасном частотном диапазоне. Изучена зависимость коэффициента усиления рамановского сигнала от толщины напыленного слоя.

Исследована возможность применения спектроскопии комбинационного рассеяния при определении общего содержания гемоглобина в крови. Установлено, что ряд линий КР-спектра линейно зависит от концентрации гемоглобина. Показано, что SERS с использованием коллоидов серебра также дает линейную концентрационную зависимость для интенсивности спектральных линий.

В диапазоне длительностей до 1.5 нс исследована временная эволюция поляризованных спектров излучения спинорных экситон-поляритонных конденсатов в двойных туннельно-связанных потенциальных ловушках в высокодобротном GaAs/AlAs микрорезонаторе при T = 2 К, резонансно возбуждаемых пикосекундными лазерными импульсами. Получена оценка для времени спиновой релаксации конденсатов в двойной ловушке τS ≈ 10 нс. Обсуждается влияние туннельного взаимодействия и анизотропии потенциала ловушек на энергетический спектр поляритонных мод и динамику поляризации спинорного конденсата в них.

Экспериментально исследованы зависимости интенсивности излучения в различных циркулярных поляризациях инжекционных поверхностно-излучающих лазеров с вертикальным хиральным микрорезонатором от величины возбуждающего тока. Наблюдалось резкое увеличение степени циркулярной поляризации излучения лазерных структур от малых значений ≈5% до величин <70% при токе, превышающим пороговое значение. С учетом нелинейных оптических свойств лазерных резонаторов проведены модельные расчеты, результаты которых хорошо согласуются с экспериментом.

Обнаружена корреляция температурных зависимостей комбинационного рассеяния света и ферромагнитного резонанса в нанопроволоках разбавленного магнитного полупроводника Ge0.99Co0.01. Так, с ростом температуры происходит резкий красный сдвиг («смягчение») линий оптических фононов при T ≈ 74 K. Наблюдаемое поведение свидетельствует о сильном взаимодействии носителей не только с фононами, но и с магнитной системой.

Предложен новый способ получения эффективных сеточных подложек с наноструктурированным серебряным покрытием путем электроосаждения из раствора электролита для исследования рамановски-активных молекул методом поверхностно-усиленного комбинационного рассеяния света SERS без химически пассивного разделительного слоя. Эффект усиления на два порядка и более превышает усиление в так называемых «горячих точках» металлических подложек до покрытия серебром.

Приводятся результаты натурных измерений течений в Чёрной губе Кандалакшского залива в 2021–2023 г., подверженной приливному воздействию. По сетке станций измерено поверхностное и придонное течение в разные фазы приливного цикла, определена область, в которой регистрируется течение из Нильмо-губы, проведено сопоставление натурных измерений с результатами моделирования придонных течений.

Теоретически исследованы осцилляции параметра порядка, возникающие в результате пространственного квантования электронных состояний в квантовой яме, образованной стенками тонкой пленки сверхпроводящего алюминия. В таких объектах с уменьшением толщины наблюдается заметный рост критической температуры и уширение сверхпроводящего перехода. Эти эффекты интерпретируются как проявление квантового размерного эффекта, влияющего на плотность состояний электронов и, соответственно, влияющие на различные электронные свойства тонких пленок.