УДК 535.361
В. С. Г о р е л и к, Е. А. В о щ и н с к и й,
Л. И. З л о б и н а
СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ФОТОННЫХ
КРИСТАЛЛОВ, ЗАПОЛНЕННЫХ КВАНТОВЫМИ
ТОЧКАМИ ДИЭЛЕКТРИКОВ И МЕТАЛЛОВ
Рассмотрена структура и свойства фотонных кристаллов —
квантитов, которые представляют собой кристаллические
структуры с периодически расположенными квантовыми точками
диэлектриков, сегнетоэлектриков, магнетиков или металлов.
В этих кристаллах обнаружены запрещенные фотонные зоны,
а также спектральные области, характеризующиеся отрица-
тельным показателем преломления и аномальным замедлением
электромагнитных волн. Возможно применение квантитов в
качестве оптических элементов с отрицательным преломлением,
селективных зеркал, узкополосных светофильтров и др.
E-mail:
gorelik@sci.lebedev.ru
Ключевые слова
:
фотонный кристалл, квантит, электромагнитная вол-
на, отражение, спектр, конверсия.
Термин
фотонные кристаллы
введен в работах [1–3] и относится
к периодическим структурам, в которых формируются разрешенные и
запрещенные фотонные зоны. В области запрещенной фотонной зоны
прохождение света затруднено в связи с аномально высоким отра-
жением от поверхности образца. Это дает возможность использовать
фотонные кристаллы в качестве высокоэффективных фильтров излу-
чения, высокодобротных резонаторов, селективных зеркал и нелиней-
ных оптических элементов [4, 5]. Различают одномерные, двумерные и
трехмерные фотонные кристаллы. Одной из реализаций трехмерного
фотонного кристалла являются минералы опалов и синтетические опа-
ловые матрицы, впоследствие названные глобулярными фотонными
кристаллами. Структура природного опала представляет собой куби-
ческую гранецентрированную (ГЦК) решетку, образованную сферами
аморфного кварца (глобулами) кремнезема, размеры которых находят-
ся в пределах 200. . . 1000 нм [6, 7].
Квантовые точки представляют собой физические объекты мало-
го размера, проявляющие квантовые свойства. Наряду с известными
квантовыми объектами (атомами, молекулами и др.) в последнее вре-
мя большой интерес представляют квантовые точки, размер которых
существенно превышает атомные размеры и составляет
1
. . .
10
нм.
К настоящему времени разработаны методы получения монодисперс-
ных полупроводниковых квантовых точек (кремния, селенида кадмия,
оксида цинка и др.), металлических квантовых точек (меди, золота,
112
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2012