Гиперрэлеевское рассеяние света в пространственно-неоднородных пленках тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.21 ВАК РФ

Введение

ГЛАВА I

НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ГЕНЕРАЦИИ ВТОРОЙ ОПТИЧЕСКОЙ ГАРМОНИКИ В ПРОСТРАНСТВЕННО-НЕОДНОРОДНЫХ СРЕДАХ

§1.1 Феноменологическое описание генерации ВГ в тонких пленках и на границах раздела: литературный обзор.

1.1.1 Общее описание генерации ВГ в регулярных средах

1.1.2 Азимутальная анизотропия ВГ.

1.1.3 Метод однолучевой интерферометрии ВГ.

1.1.4 Рэлеевское и гиперрэлеевское рассеяния света.

1.1.5 Однолучевая интерферометрия ГРР.

§ 1.2 Гиперрэлеевское рассеяние света в трехмерных структурах: оригинальная часть

ГЛАВА II

ГИПЕРРЭЛЕЕВСКОЕ РАССЕЯНИЕ СВЕТА В ТОНКИХ ОРГАНИЧЕСКИХ ПЛЕНКАХ

§2.1 Нелинейная оптика органических пленок.

2.1.1 Свойства органических пленок БР: обзор литературы

2.1.2 Расчет эффективной нелинейной восприимчивости фрагментов мембран БР

2.1.3 Расчет корреляционной функции нелинейной поляризации пленок БР.

2.1.4 Модель описания гиперрэлеевского рассеяния света в ориентированных пленках БР: роль объема.

2.1.5 Модель описания гиперрэлеевского рассеяния света в неориентированных пленках БР: роль шероховатости.

§ 2.2 Экспериментальное исследование ГРР в ориентированных пленках БР.

2.2.1 Экспериментальная установка.

2.2.2 Индикатрисы ГРР в ориентированных пленках БР

2.2.3 рН-индуцированный отклик ГРР в пленках БР

§ 2.3 Экспериментальное исследование ГРР и РР в неориентированных пленках БР

Оглавление

2.3.1 Индикатрисы ГРР и РР.

2.3.2 Анизотропия и поляризационные зависимости интенсивности ГРР.

§ 2.4 Обсуждение результатов.

ГЛАВА III

ИССЛЕДОВАНИЕ НЕЛИНЕЙНО-ОПТИЧЕСКИХ И СТРУКТУРНЫХ СВОЙСТВ ТОНКИХ ПЛЕНОК МЕТОДАМИ

ОДНОЛУЧЕВОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ ВТОРОЙ ГАРМОНИКИ И ГИПЕРРЭЛЕЕВСКОГО РАССЕЯНИЯ СВЕТА

§3.1 Генерация ВГ в пленках сегнетоэлектрической керамики.

3.1.1 Постановка задачи.

3.1.2 Структурные свойства пленок сегнетоэлектрической керамики и их практическая ценность.

3.1.3 Анизотропия ВГ в пленках ЦТС.

3.1.4 Исследование структурных параметров пленок ЦТС методом ВГ

§ 3.2 Экспериментальное исследование частичной когерентности излучения ГРР в пленках ЦТС и пленках БР.

3.2.1 Экспериментальная установка и приготовление образцов

3.2.2 Азимутальные зависимости ВГ в пленках ЦТС

3.2.3 Поляризационные зависимости интенсивности ГРР в пленках ЦТС.

3.2.4 Нелинейные интерферограммы ВГ в пленках ЦТС и пленках Б Р

3.2.5 Индикатрисы РР и ГРР в пленках ЦТС

3.2.6 Нелинейная интерферометрия ГРР в пленках ЦТС: роль индикатрис ГРР и РР.

3.2.7 Нелинейная интерферометрия ГРР в пленках БР: роль индикатрис ГРР и РР

3.2.8 Оценка структурного параметра а с помощью методов ГРР иРР.

§ 3.3 Обсуждение результатов.

ГЛАВА IV

ГИПЕРРЭЛЕЕВСКОЕ РАССЕЯНИЕ СВЕТА В ОСТРОВКОВЫХ

ПЛЕНКАХ СЕРЕБРА

§4.1 Генерация ВГ в островковых пленках серебра.

4.1.1 Нелинейно-оптическое отражение от поверхности металла

4.1.2 Электромагнитный механизм усиления оптического отклика в металлических частицах.

Оглавление

4.1.3 Гиперрэлеевское рассеяние света в ансамбле металлических частиц.

§ 4.2 Экспериментальное исследование нелинейно-оптических и морфологических свойств островковых пленок серебра.

4.2.1 Экспериментальная установка и приготовление образцов

4.2.2 Экспериментальные результаты исследования ОПС методами ГРР и АСМ

§4.3 Интерпретация экспериментальных результатов.

4.3.1 Структурные свойства ОПС: данные АСМ

4.3.2 Эффект корреляции нелинейно-оптических и морфологических свойств ОПС.

4.3.3 Обсуждение результатов

Введение

Диссертационная работа посвящена экспериментальному исследованию особенностей статистических свойств нелинейно-оптического отклика пространственно-неоднородных пленок и ультрадисперсных металлических систем методом гиперрэлеевского рассеяния света (ГРР), а также изучению свойств когерентности отклика второй оптической гармоники (ВГ) методом однолу-чевой нелинейной интерферометрии. Особое внимание уделено нахождению связи между нелинейно-оптическими и морфологическими характеристиками пространственно-неоднородных систем.

На данный момент существует много методов исследования свойств поверхности и границ раздела. Традиционные Оже-спектроскопия и метод дифракции медленных электронов LEEDS [1] позволяют изучать поверхностные состояния систем, определять элементарный состав приповерхностного слоя и химическую связь атомов в нем. Метод зондовой туннельной, а также атомно-силовой микроскопии [2,3] позволяет охарактеризовать не только морфологические и структурные особенности системы, но и исследовать электронные состояния поверхности металлов или полупроводников. Получившая в последнее время широкое распространение методика сканирующей микроскопии оптического ближнего поля занимает не последнее место в современной оптике ввиду возможности изучения оптических свойств отдельных микро- и нано-частиц, а также свойств локализации электромагнитных полей в микрорезонаторах [4, 5]. Мотивация исследования свойств поверхности очевидна: новые разработки в области оптоэлектронной технологии требуют улучшения параметров электронных устройств, в частности, уменьшения толщины применяющихся в них материалов, что приводит к развитию методов исследования, чувствительных к приповерхностному слою. Отдельное место в современной физике занимает явление генерации ВГ - эффективный метод иссле

Введение 5 дования морфологических и кристаллических свойств твердотельных структур - металлов, полупроводников и т.д. [6-10]. Генерация ВГ в оптическом диапазоне для большинства материалов является неразрушающей методикой и в отличии от зондовой микроскопии позволяет охарактеризовать усредненные статистические параметры образца, такие как корреляционная функция нелинейной поляризации, масштабы ориентационных корреляций нелинейных источников, типы симметрии нелинейных излучателей в системах [11-13].

Высокая чувствительность метода ВГ к свойствам поверхности обусловлена симметрийными правилами запрета на генерацию ВГ в дипольном приближении от объема центросимметричных сред. Таким образом, основные источники излучения ВГ находятся в областях нарушения инверсной симо метрии, имеющих размеры вплоть до 10А, т.е. много меньшие, чем длина волны в оптическом диапазоне. Исследование характеристик сигнала ВГ в малых металлических наночастиц [14] позволяет определить степень отклонения формы частиц от центросимметричной, что указывает на высокую чувствительность квадратичного нелинейного отклика к масштабам нанометрового диапазона. В простом приближении поле волны ВГ можно записать в виде: Е(2ш) ~ х(2)(2а;) L(2oj) L2(uj) E2{ui), где х^СМ ~ нелинейная квадратичная восприимчивость, a L(2cj) и L(w) - факторы локального поля (ФЛП) на частотах 2ш и ш, характеризующие линейное распространение волн ВГ и накачки. Видим, что характеристики волны ВГ - интенсивность, поляризация, фаза - отражают также свойства другого вклада в генерацию ВГ - фактора локального поля. Генерация ВГ от шероховатой поверхности металла [15] или в ансамбле металлических частиц [16] позволяет исследовать так называемый "классический" электромагнитный механизм резонансного возрастания ФЛП, обусловленный влиянием конфигурации поверхности и геометрии металлических наночастиц. Пространственное распределение поля в такого рода

Введение 6 системах определяется взаимодействием частиц с друг другом и отражает статистические свойства данной системы.

Начиная с начала 80-х, широкое распространение получил метод генерации анизотропной ВГ [17]. Азимутальная анизотропия ВГ (зависимость интенсивности ВГ от угла вращения образца вокруг своей нормали) позволяет исследовать симметрийные и ориентационные свойства нелинейной среды, обозначить различия между нелинейно-оптическими свойствами поверхности и объема [18]. Однако нередко комплексность фазы между двумя источниками ВГ затрудняет полноценное исследование интерференционных эффектов между этими источниками. Измерение фазы волны ВГ можно осуществить с помощью метода однолучевой интерферометрии ВГ, впервые введенной и описанной Ченом и Бломбергеном [19]. Измерение относительной фазы отклика ВГ позволяет извлечь действительную и мнимую части компонент тензора нелинейной восприимчивости, определить направления ориентации молекул в органических соединениях [20-22]. Спектроскопия интенсивности ВГ [23], получившее развитие в последнее десятилетие, расширяет возможности метода ВГ, позволяя исследовать резонансные свойства поверхности, такие как реконструкция, поверхностные стрессы, абсорбция. Вместе с методом спектроскопии фазы ВГ эта методика является эффективным инструментом в исследовании критических точек зонной структуры кристаллов, таких, например, как кремний и германий [24].

Однако интерес к изучению свойств объема отнюдь не умаляет преимущество метода ВГ. Нерегулярное распределение нелинейных источников как на поверхности среды, так и в ее объеме приводит к пространственно-неоднородному распределению нелинейной поляризации, что является причиной возникновения отклика ВГ в незеркальном направлении (диффузного сигнала). В этом случае правило так называемого "s-s" запрета (запрещение генерации

Введение 7 регулярной ВГ в s-s геометрии в изотропной среде) не выполняется и рассеяние диффузной ВГ может происходить как от поверхности, так и от объема изотропных систем. По аналогии с некогерентным рассеянием ВГ в жидкостях и газах [25,26] явление генерации диффузной ВГ в твердотельных системах можно трактовать как гиперрэлеевское рассеяние света (ГРР). Другой причиной возникновения ГРР является нерегулярная модуляция линейного отражения на поверхности среды. Подобный механизм ГРР реализуется, например, на шероховатых поверхностях металлов [27,28]. Однако роль вклада в ГРР от еще одного источника - флуктуаций ФЛП в объеме твердотельных структур - оставалась до конца невыясненной, пока в последнее десятилетие объектами интенсивных исследований методом ГРР не стали неоднородные микроструктуры - тонкие органические пленки [29], пленки сегнетоэлектрической керамики [30], магнитные ленгмюровские пленки [31,32] и пленки фуллере-нов [33]. Фактор локального поля в таких системах также может быть подвержен пространственным флуктуациям как в объеме, так и на поверхности, что приводит к появлению ГРР и рэлеевского рассеяния света (РР) [34,35]. Фундаментальный интерес представляет разделение вкладов от источников, локализованных на поверхности и в объеме исследуемых объектов, которое можно провести с помощью комбинированного измерения диаграмм направленности интенсивности ГРР и РР (индикатрис рассеяния). Индикатрисы ГРР и РР могут быть описаны с помощью корреляционной функции флуктуаций соответственно нелинейной и линейной поляризаций. При этом масштаб спадания этих функций (корреляционной длина) характеризует размер области, в пределах которой источники излучают когерентно. Также актуальным становится вопрос о разделении линейного (флуктуаций ФЛП) и нелинейного (флуктуаций квадратичной нелинейной восприимчивости) вкладов в ГРР. В сплошных средах разделение флуктуаций ФЛП и осуществить сложно,

Введение 8 поскольку они обычно являются "связанными" одним масштабом - корреляционной длиной флуктуаций нелинейной поляризации. Однако в ультрадисперсных изолированных частицах такое разделение возможно ввиду модельности объекта. Таким образом, исследование параметров ГРР (индикатриса рассеяния, степень деполяризации и степень когерентности) тесно связано со статистическими и морфологическими свойствами пространственно-неоднородных структур.

Цель работы состояла в экспериментальном исследовании нелинейно-оптических и морфологических свойств ультрадисперсных металлических частиц и пространственно-неоднородных тонких пленок методом гиперрэлеевского рассеяния света, а также в изучении свойств когерентности диффузного сигнала второй гармоники методом однолучевой нелинейной интерферометрии.

Актуальность работы связана с фундаментальным интересом к изучению связи между нелинейно-оптическими и структурными параметрами твердотельных систем. Метод ГРР может быть эффективно использован в исследовании статистических свойств неоднородных объектов, а метод однолучевой интерферометрии ВГ - в исследовании свойств когерентности нелинейных источников. Комбинирование независимых методик - ГРР и АСМ - позволяет качественно и количественно исследовать свойства нерегулярных структур металлических частиц и кластеров.

Практическая ценность представленных исследований обусловлена возможностью применения метода ГРР для дистанционного контроля морфологических неоднородностей твердотельных структур, а также для диагностики качества приготовления систем с пониженной размерностью.

Научная новизна предложенных результатов состоит в следующем: - проведены оригинальные экспериментальные исследования свойств ГРР на второй и третьей гармониках, а также рэлеевского рассеяния в пространст

Введение 9 веннонеоднородных пленках;

- предложена методика комбинированного исследования свойств металлических островковых пленок методами ГРР и АСМ, в рамках которой найдена связь между нелинейно-оптическими и морфологическими параметрами ультрадисперсных металлических систем; впервые получены индикатрисы ГРР на третьей гармонике в ансамбле металлических частиц.

- предложена методика исследования свойств когерентности излучения ГРР, основанная на методе однолучевой нелинейной интерферометрии; обнаружена частичная когерентность диффузного отклика В Г.

- изучены статистические свойства флуктуирующего нелинейно-оптического отклика от пространственно-неоднородных пленок; получены оценки корреляционной длины флуктуаций нелинейной поляризации исследуемых объектов, совпадающей со средним размером структурной неоднородности;

Работа состоит из введения, четырех глав и заключения.

- В первой главе приведен краткий обзор некоторых аспектов генерации ВГ. Особое внимание уделено рассмотрению механизма РР и ГРР в пространственно-неоднородных средах, описан метод однолучевой интерферометрии ВГ. Также в этой главе содержится оригинальная часть, посвященная описанию индикатрис ГРР в объемных структурах с учетом трехмерной корреляции нелинейных источников.

- Вторая глава посвящена исследованию свойств ГРР в органических пленках бактериородопсина (БР). Измерены индикатрисы гиперрэлеевского и рэле-евского рассеяний света в ориентированных и неориентированных пленках БР. Предложен расчет эффективной восприимчивости молекул БР. Рассмотрена модель описания ГРР в пленках БР, найдена связь между структурными и нелинейно-оптическими параметрами образцов, также изучено влияние величины рН на отклик ГРР. Предложена интерпретация полученных результатов,

Введение 10 обсуждается роль шероховатости поверхности в генерацию ВГ в неориентированных образцах БР, дана причина сдвига максимума индикатрис ГРР от зеркального направления в сторону больших углов рассеяния в ориентированных пленках Б Р.

- В третьей главе приведены экспериментальные результаты по исследованию когерентности диффузного отклика ВГ в пленках сегнетоэлектрической керамики ЦТС и пленках БР. Обнаружена интерферограмма диффузного сигнала ВГ, измерены индикатрисы ГРР и РР пленках ЦТС. Получена азимутальная зависимость ВГ в такого рода структурах. Изучено влияние шероховатости поверхности пленок ЦТС в ГРР и РР, из анализа индикатрис ГРР и РР получена оценка параметра упорядоченности микрокристаллитов в пленках ЦТС.

- Четвертая глава посвящена экспериментальному исследованию ГРР в островковых пленках серебра (ОПС). Предложена комбинированная методика изучения статистических свойств ОПС методами ГРР и АСМ. Впервые проведены измерения индикатрис ГРР на второй и третьей гармониках, с помощью методики АСМ изучены структурные корреляции металлических частиц. Рассматривается возможность нахождения связи между нелинейно-оптическими и морфологическими параметрами металлических частиц.

В заключении представлены основные выводы работы.

Результаты диссертации опубликованы в работах [11,32,50,121-126] и были представлены на следующих конференциях: QELS, Балтимор, США, 1997; MRS Spring Meeting, Сан-Франциско, США, 1998; IQEC, Сан-Франциско, США 1998; Симпозиум MISM, Москва, Россия, 1999; QELS, Балтимор, США, 1999; ECOSS, Краков, Польша, 2001; NOPTI, Наймеген, Голландия, 2001.

Заключение 161 ло наличие двух типов структур: изолированных металлических островков и металлических кластеров, состоящих из островков. Проведено сопоставление различных типов индикатрис ГРР с различными типами структур.

6. Предложена методика исследования нелинейно-оптических свойств двумерных ультрадисперсных систем, основанная на комбинации методов ГРР и АСМ. Данная методика применена для нахождения связи между нелинейно-оптическими и морфологическими параметрами структуры металлических островков. На базе комбинированной методики ГРР и АСМ рассмотрена модель, позволяющая описать угловой спектр интенсивности ГРР. Для кластеров из металлических островков корреляционная функция флуктуаций нелинейной поляризации П(Д) пропорциональна корреляционной функции плотность-плотность F(A). В ансамбле изолированных металлических островков связь между П(Д) и F(A) является неполной и требует привлечения дополнительных феноменологических параметров и оптических функций.

В системе изолированных металлических островков характер ГРР определяется в основном дальнодействующими корреляциями флуктуаций ФЛП L(2u), тогда как в системе кластеров из металлических островков характер ГРР обусловлен в основном флуктуациями нелинейных восприимчивостей и х(3)(3").

В заключении я хотел бы поблагодарить моего научного руководителя Олега Андреевича Акципетрова за предложенную тему и научное руководство, Александра Александровича Никулина за неоценимый вклад в эту работу и плодотворные дискуссии, Андрея Федянина за совместную работу и Женю Ким за помощь в проведении эксперимента, а также всех членов лаборатории за поддержку. Особую благодарность хотел бы выразить Дмитрию Музыченко за предоставленные АСМ изображения.

1. Список литературы

2. Электронная и ионная спектроскопия твердых тел / / Под редакцией JL Фирмэнса. Москва: Мир, 1981. - 356 с.

3. Bining G., Rohrer Н. Scanning tunneling microscopy // Helv. Phys. Acta -1982. V. 55, No 6. - P. 726-735.

4. Binning G., Quate C.F., Gerber Ch. Atomic Force Microscope // Phys. Rev. Lett. 1986. - V. 56, No 9. - P. 930-933.

5. Pohl D.W., Denk W., Lanz M. Optical stethoscopy: image recording with resolution Л/20 // Appl. Phys. Lett. 1984. - V. 44, No 7. - P. 651-653.

6. Акципетров O.A., Долгова T.B., Майдыковский А.И., Мартемьянов М.Г., Федянин А.А. Гигантская вторая гармоника в микрорезонаторах на основе фотонных кристаллов пористого кремния // Письма в ЖЭТФ. -2001. Т. 73, № 1. - С. 8-12.

7. Bloembergen N. and Pershan P.S. Light waves at the boundary of nonlinear media // Phys. Rev. 1962. - V. 128, No. 2. - P. 606-621.

8. Bloembergen N., Chang R.K., Jha S.S., and Lee C.H. Optical second-harmonic generation in reflection from media with inversion symmetry // Phys. Rev. 1968. - V. 174. - P. 813-822.

9. Brown F., Parks R.E., Sleeper A.M. Nonlinear optical reflection from metalic boundary // Phys. Rev. Lett. 1965. - V. 14, No 25. - P. 1029-1030.

10. Акципетров O.A., Ахмедиев H.H., Баранова И.М., Мишина Е.Д., Новак В.Р. Исследование структуры ленгмюровских пленок методом генерации отраженной второй гармоники // ЖЭТФ. 1985. - Т. 89, № 3. - С. 911921.1. Список литературы163

11. Chen С.К., Ricard D., Heinz T.F., and Shen Y.R. Detection of molecular monolayers by optical second-harmonic generation //Phys. Rev. Lett. -1981.- V. 46. P. 1010-1012.

12. Didenko N.V., Kim E.M., Muzychenko D.A., Nikulin A.A., and Aktsipetrov O. A. Structural studies of silver island films probed by hyper-Rayleigh scattering and atomic force microscopy // Surf. Sci. 2002. - V. 507-510.- P. 647-652.

13. Olbrechts G., Put E.J.H., Clays K., Persoons A., Matsuda N. Probing of spatial orientational correlations between chromophores in polymer films by femtosecond hyper-Rayleigh scattering // Chem. Phys. Lett. -1996. V. 253.- P. 135-140.

14. Driscol T.A., Guiddoti D. Symmetry analysis of second-harmonic generation in silicon // Phys. Rev. В.- 1983. V. 28. - P. 1171-1173.

15. Chen C.K., Castro A.R.B., and Shen Y.R. Surface-Enchanced second harmonic generation // Phys. Rev. Lett. 1981. - V. 46, No 2. - P. 145148.

16. Wokaun A., Bergman J.G., Heritage J.P., Glass A.M., Liao P.F. and Olson D.H. Surface second-harmonic generation from metal island films and microlithographic structures // Phys. Rev. B. 1981. - V. 24, No 2. - P. 849855.1. Список литературы 164

17. Tom H.W.K., Heinz T.F. and Shen Y.R. Second harmonic reflection from silicon surfaces and its relation to structural symmetry // Phys. Rev. Lett.- 1983. V. 51, No. 21. - P. 1983-1986.

18. Акципетров O.A., Баранова И.М., Ильинский Ю.А. Вклад поверхности в генерацию отраженной второй гармоники для центросимметричных полупроводников // ЖЭТФ. 1986. - Т. 91, № 1. - С. 287-297.

19. Chang R. К., During J., Bloembergen N. Relative phase measurement between fundamental and second-harmonic light // Phys. Rev. Lett. 1965.- V. 15, No 1. P. 6-8.

20. Zhu X.D., Daum W., Xiao X.D., Chin R., Shen Y.R. Coverage dependence of surface optical second-harmonic generation from C0/Ni(110): Investigation with a nonlinear-interference technique // Phys. Rev. B. 1991. - V. 43, No 14. - P. 11571-11580.

21. Berkovic G., Marowsky G., Schwarzberg E. Nonlinear interferometry and phase measurements for surface second-harmonic generation in a dispersive geometry // Appl. Phys. A. 1994. - V. 59. - P. 631-637.

22. Kemnitz K., Bhattacharyya K., Hicks J.M., Pinto G.R., Eisenthal K.B., Heinz T.F. The phase of second harmonic light generated at an interface and its relation to absolute molecular orientation // Chem. Phys. Lett. -1986. V. 131. - P. 285-295.

23. Daum W., Krause H.J., Reichel U., and Ibach H. Identification of Strained silicon layers at Si-Si02 interfaces and clean Si surfaces by nonlinear optical spectroscopy // Phys. Rev. Lett. 1993. - V. 71, No 8. - P. 1234-1237.

24. Schuhmacher D., Marowsky G., Fedyanin A.A., Dolgova T.V., and Aktsipetrov O.A. Probe of the vicinal Si(lll) surface by second harmonic1. Список литературы 165phase spectroscopy // Materials Science in Semiconductor Processing. 2001.- V. 4. P. 51-53.

25. Clays K. and Persoons A. Hyper-Rayleigh scattering in solution // Phys. Rev. Lett. 1991. - V. 66, No 33. - P. 2980-2983.

26. Schmidt P. and Rayfield G. Hyper-Rayleigh light scattering from an aqueous suspension of purple membrane // Appl. Opt. 1994. - V. 33. - P. 4286-4292.

27. Leyva-Lucero M., Mendez E.R., Leskova T.A., Maradudin A.A., Lu J.Q. Multiple-scattering effects in the second-harmonic generation of light in reflection from a randomly rough metal surface // Opt. Lett. 1996. - V. 21, No 22. - P. 1809-1811.

28. Boyd G.T., Rasing Th., Leite J.R.R., Shen Y.R. Local field enhancement on rough surfaces of metals, semi-metals and semiconductors with the use of optical second-harmonic generation // Phys. Rev. B. 1984. - V. 30, No 2.- P. 519-526.

29. Aktsipetrov O.A., Fedyanin A.A., Murzina T.V. Electroinduced and photoinduced effects in optical second-harmonic generation and hyper-rayleigh scattering from thin films of bacteriorhodopsin // JOSA В.- 1997.-V. 14, No 4. P. 238-243.

30. Акципетров O.A., Апухтина С.Б., Воротилов K.A., Мишина Е.Д., Никулин А.А., Сигов А.С. Генерация отраженной второй гармоники и фазовый переход в тонких сегнетоэлектрических пленках / / Письма в ЖЭТФ. 1991. - Т. 54, № 10. - С. 562-565.

31. Aksipetrov О.А., Nikulin. А.А, Murzina T.V., Khomutov G.B., Rasing Th. Hyper-rayleigh scattering in Gd-containing Langmuir-Blodgett superstructures // JOSA B. 2000. - V. 17, No 1 - P. 63-67.1. Список литературы 166

32. Mishina E.D., Misuryaev T.V., Nikulin A.A., Rasing Th., Aktsipetrov O.A. Hyper-Rayleigh scattering from Langmuir films of C60 and its derivatives / / JOSA B. 1999. - V. 16, No 10. - P. 1692-1696.

33. Cwilich G., Stephen M. Rayleigh scattering and weak localization: Geometric effects and fluctuations // Phys. Rev. B. 1987. - V. 35, No 13. - P. 65176520.

34. Goncalves O.D., Santos W.M.S., Eichler J., Borges A.M. Rayleigh scattering from crystals and amorphous structures //Phys. Rev. B. 1994. - V. 49, No 2.- P. 889-893.

35. Бломберген H. Нелинейная оптика. Москва: Мир, 1966. - 424 с.

36. Шен И.Р. Принципы нелинейной оптики. Москва: Мир, 1989. - 548 с.

37. Guyot-Sionnest P., Chen W., and Shen Y.R. General considerations on optical second-harmonic generation from surfaces and interfaces // Phys. Rev. B. 1986. - V. 33. - P. 8254-8263.

38. Bagchi A., Barrera R.G. and Rajagopal A.K. Perturbative approach to the calculation of the electric field near a metal surface // Phys. Rev. B. 1979.- V. 20, No 12. P. 4824-4838.

39. Баранова A.A. Исследование поверхности твердого тела методом генерации отраженной второй гармоники: Диссертация на соискание канд. физ.-мат. наук. М., 1986. - 172 с.1. Список литературы 167

40. Stolle R., Marowsky G., Schwarzberg E., Berkovic G. Phase measurements in nonlinear optics // Appl. Phys. B. 1996. - V. 63. - P. 491-498.

41. Abhyankav K.D., Fymat A.L. Imperfect Rayleigh scattering in a semi-infinite atmosphere // Astronomy and astrophysics. 1970. - V. 4. - P. 101110.

42. Рассеяние и поглощение света в природных и искусственных дисперсных средах. Ин-т физики им. Степанова, Минск. - 1991. - 430 с.

43. Рытов С.М., Кравцов Ю.А., Татарский В.И. Введение в статистическую радиофизику. Часть 2. Случайные поля. Москва: Мир, 1978. - 464 с.

44. Никулин А.А. и Петухов А.В. Гигантская вторая гармоника на шероховатой поверхности металла: флуктуационный механизм диффузности и деполяризации излучения // ДАН СССР. 1989. - Т. 304. - С. 87-91.

45. Никулин А.А. Генерация второй оптической гармоники в поверхностных микроструктурах: Диссертация на соискание канд. физ.-мат. наук. М., 1991. - 130 с.

46. Aktsipetrov OA., Fedyanin A.A., Nikulin A.A., Mishina E.D., Sigov A.S., Sherstyuk N.E. Second Harmonic Generation Interferometer for Structural Studies of Thin Ferroelectric Ceramic Films // Ferroelectrics. 1998. -V. 218. - P. 1-7.

47. Fedyanin A.A., Nikulin A.A., Didenko N.V. and Aktsipetrov O.A. Interferometry of hyper-Rayleigh scattering by inhomogeneous thin films // Opt. Lett. 1999.- V. 24, No 18.- P. 324-326.

48. Ахманов С.А., Дьяков Ю.Е., Чиркин A.C. Введение в статистическую радиофизику и оптику. Москва: Наука, 1981. - 640 с.

49. Stoeckenius W. and Bogomolni R.A. Rhodopsin-like protein from the purple membrane of halobacterium halobium // Nature new Biol. 1971. - V. 233.- P. 149-152.

50. Stoeckenius W., Lozier R.H. and Bogomolni R.A. Bacteriorhodopsin and the purple membrane of Halobacteria // Biochim. Biophys. Acta 1978. -V. 505. - P. 215-278.

51. Келих С. Молекулярная нелинейная оптика. Москва: Наука. - 610 С.

52. Oesrerhelt D. and Stoeckenius W. Isolation of the cell membrane of halobacterium halobium and its fractionation into red and purple // Methods Enzymol. 1974. - V. 31. - P. 667-678.

53. Чернавский Д.С., Чернавская H.C. Белок-машина: биологические ма-кромолекулярные конструкции. Москва: МГУ, 1999. - 248 с.

54. Chen Z., Lewis A., Takei Н. and Nebenahl I. Bactriorhodopsin oriented in polyvinyl alcohol films as an erasable optical storage medium // Appl.Opt.- 1991. V. 30. - P. 5188-5196.1. Список литературы 169

55. Haronian D., Lewis A. Microfabricating bacteriorhodopsin films for imaging and computing // Appl. Phys. Lett. 1992. - V. 61, No 2. - P. 2237-2239.

56. Lukashev E., Vozary E., Kononenko A.A. and Rubin A.B. Electric field promotion of the bacteriorhodopsin BR570 to BR4i2 photoconversion in films of Halobacterium Halobium purple membranes // Bioch. Bitphys. Acta -1980. V. 592. - P. 258-266.

57. Borisevich G., Lukashev E., Kononenko A. and Rubin A. Bacteriorhodopsin (BR570) bathochromic band shift in an external electric field // Bioch. Biophys. Acta 1979. - V. 546 - P. 171-174.

58. Aktsipetrov O.A., Akhmediev N.N., Vsevolodov N.S., Esikov D.A., and Shutov D.A. Photochromism in nonlinear optics: photocontrolled second harmonic generation by bacteriorhodopsin molecules // Sov. Phys. Dokl.- 1987. V. 32. - P. 219-220.

59. Huang J., Chen Z., and Lewis A. Second-harmonic generation in purple membrane-poly(vinyl alcohol) films: probing the dipolar characteristics of the bacteriorhodopsin chromophore in bR57o and M4i2 //J- Phys. Chem. -1989. V. 93. - P. 3314-3320.

60. Кирьянов A.B., Масляницын И.А., Савранский В.В., Шигорин В.Д., Лемметийнен X. Нелинейно-оптические свойства бактериородопсина в многослойных пленках Ленгмюра-Блоджетт // Квантовая электроника.- 1999. Т. 26, № 1. - С. 85-88.1. Список литературы 170

61. Tallent J., Song W.Q., Li Z., Stuart J., and Birge R.R. Effective photochromic nonlinearity of dried blue-membrane bacteriorhodopsin films // Opt. Lett. 1996. - V. 21, No 17. - P. 1339-1341.

62. Allcock P., Andrews D.L., Meech S.R., and Wigman A.J. Doubly forbidden second-harmonic generation from isotropic suspensions: Studies on the purple membrane of Halobacterium halobium // Phys. Rev. A. 1996. -V. 53, No 4. - P. 2788-2791.

63. Turner G., Miercke L., Thorgeirsson Т., Kliger D., Betlach M., Stroud R. Bacteriorhodopsin D85N: three spectroscopic species in equilibrium // Biochemistry. 1993. - V. 32. - P. 1332-1337.

64. Kolodner P., Lukashev E., Ching Y, and Rousseau D. Electric-field-induced Schiff-base deprotonation in D85N mutant bacteriorhodopsin // Proc. Natl. Acad. Sci.USA 1996. - V. 23. - P. 11618-11921.

65. Varo G. Dried oriented purple membrane samples // Acta Biol. Acad. Sci. Hung. 1981. - V. 32. - P. 301-310.

66. Chen Z., Sheves M., Lewis A., and Bouevitch O. A comparison of the second-harmonic generation from light-adapted, dark-adapted, blue and acid purple membrane // Biophys. J. 1994. - V. 67. - P. 1155-1160.

67. Борн M., Вольф Э. Основы оптики. Москва: Наука, 1970. - 852 с.1. Список литературы 171

68. Агуа К. Theory of enhanced second-harmonic generation from randomly rough metal surfaces // Phys. Rev. B. 1984. - V. 29, No 8. - P. 4451-4458.

69. Sanchez-Gil J.A., Maradudin A.A., Lu J.Q., Freilikher V.D., Pustilnik M., Yurkevich I. Scattering of electromagnetic waves from a bounded medium with a random surface // Phys. Rev. B. 1994. - V. 50, No 20. - P. 1535315368.

70. Басс Ф.Г., Фукс И.М. Рассеяние волн на статистически неровной поверхности. Москва: Наука, 1972. - 424 с.

71. Яффе В., Кук У., Яффе Г. Пьезоэлектрическая керамика. Москва: Мир, 1974. - 288 с.

72. Aktsipetrov О.А., Misuryaev T.V., Murzina T.V., Palto S.P., Fridkin V.M., Blinov L.M. and Yudin S.G. Two-dimensional ferroelectricity and second harmonic generation in PVDF Langmuir-Blodgett films // Surf. Sci. 2000.- V. 4540-456. P. 1016-1020.

73. Marowsky G., Loddoch M., Heinemann E., Kreuzer F. H., Leigeber H., Takezoe H. Probing liquid crystals nonlinearly // Appl. Phys. A. 1995.- V. 60. C. 197-202.

74. Lawless W.N. Specific heats of paraelectrics, ferroelectrics, and antiferroelectrics at low temperatures // Phys. Rev. B. 1976. - V. 14, No 1. - P. 134-143.

75. Vorotilov K.A., Yanovskaya M.I., Dorokhova O.A. Effect of annealing conditions on alcosy-derived PZT thin films. Microstructure and CV study // Integrated Ferroelectrics. 1993. - V. 3. - P. 33-49.1. Список литературы 172

76. Klee М., Veirman A., Weijer P., Mackens U., Hal H. Analytical study of polycrystalline titanate thin films // Phillips J. Res. 1993. - V. 47. - P. 263285.

77. Лайнс M., Гласс А. Сегнетоэлектрики и родственные им материалы. -Москва: Мир, 1981. 736 с.

78. Киттель Ч. Введение в физику твердого тела. Москва: Наука, 1978. -790 с.

79. Мельников А.В. Генерация второй гармоники и гиперрэлеевское рассеяние света в тонких пленках и на границах раздела : Диссертация на соискание канд. физ.-мат. наук. М., 1998. - 198 с.

80. Jha S.S. Nonlinear optical reflection from a metal surface // Phys. Rev. Lett. 1965. - V. 15, No 9. - P. 412-414.

81. Ахмедиев А.А. Роль граничного слоя в генерации второй гамоники при отражении от поверхности металла // ЖТФ. 1975. - Т. 45, № 10. -С. 2109-2115.

82. Ландау Л.Д., Лившиц Е.И. Электродинамика сплошных сред. Москва: Наука, 1982. - 624 с.

83. Sipe J.Е., So V.C.Y., Fukui М., Stegmen G.I. Analysis of second-harmonic generation at metal surfaces // Phys. Rev. B. 1980. - V. 21, No 10. -P. 4389-4402.1. Список литературы 173

84. Aktsipetrov OA., Golovkina V.N., Kapusta O.I., Leskova T.A., and Novikova N.N Anderson localization effects in the second harmonic generation at a weakly rough metal surface // Phys. Lett. A. 1992. - V. 170, No 3. - P. 231-234.

85. McGurn A.R., Leskova T.A., Agranovich V.M. Weak-localization effects in the generation of second harmonics of light at a randomly rough vacuum-metal grating // Phys. Rev. B. 1991. - V. 44, No 20. - P. 11441-11456.

86. Kravtsov V.E., Agranovich V.M. and Grigorishin K.I. Theory of second-harmonic generation in strongly scattering media //Phys. Rev. B. 1991. -V. 44, No 10. - P. 4931-4942.

87. Sanchez-Gill J.A., Maradudin A.A., Lu Q.J., Freilikher V.D., Pustinik M., Yurkevich I. Scattering of electromagnetic waves from a bounded medium with a random surface //Phys. Rev. B. 1994. - V. 50, No 20. - 15353-15367.

88. Емельянов В.И., Коротеев Н.И. Эффекты гигантского комбинационного рассеяния света молекулами, адсорбированными на поверхности металла // УФН.- 1981.- Т. 135, № 2. С. 345-359.

89. Jha S.S., Kirtley J.R., Tsang J.С. Intensity of Raman scattering from molecules absorbed on a metallic gratigs // Phys. Rev. B. 1980. - V. 22. -P. 3973-3982.

90. McCall S.L., Platzman P.M. Raman scattering from chemisorbed molecules ar surfaces // Phys. Rev. B. 1980. - V. 22, No 4. - P. 1660-1662.

91. Акципетров O.A., Баранова И.М., Мишина Е.Д., Петухов А.В. Эффект "громоотвода" при генерации гигантской второй гармоники / / Письма в ЖЭТФ. 1984. - Т. 40, Ж 6. - С. 240-242.1. Список литературы 174

92. Aktsipetrov О.А., Nikulin А.А., Panov V.I., Vasil'ev S.I. Surface enhanced second harmonic generation in cold deposited silver films and scanning tunneling microscopy // Solid State Commun. 1990. - V. 73, No 6. - P. 411415.

93. Петухов A.B. Генерация гигантской второй гармоники и нелинейно-оптическое электроотражение на поверхности металлов: Диссертация на соискание канд. физ.-мат. наук. М., 1991. - 164 с.

94. Бондарь Е.А. Роль размерных зависимостей оптических характеристик малых металлических частиц в явлении гигантского комбинационного рассеяния света // Оптика и спектроскопия. 1986. - Т. 60, JM® 3. - С. 507510.

95. Акципетров О.А., Баранова И.М., Елютин П.В., Никулин А.А. Гигантская вторая гармоника и размерные эффекты в ультрамалых металлических частицах // Письма в ЖЭТФ. 1985. - Т. 41, № 12. - С. 505-508.

96. Непийко С.А. Физические свойства малых частиц. Киев: Наукова думка, 1985. - 246 с.

97. Kerker M., Wang D.S., Chew H. Surface enhanced Raman scattering (SERS) by molecules absorbed at spherical particles: errata // Appl. Opt. 1980. -V. 19, No 24. - P. 4159-4174.1. Список литературы 175

98. Markel V.A., Shalaev V.M., Stechel E.B., Kim W., Armstrong R.L. Small-particle composites.! Linear optical properties // Phys. Rev. B. 1996. -V. 53, No 5. - P. 2425-2436.

99. Шалаев B.M., Штокман М.И. Оптические свойства фрактальных кластеров (восприимчивость, гигантское комбинационное рассеяние на примесях) // ЖЭТФ. 1987. - Т. 92, № 2. - С. 509-521.

100. Hui P.M., Stroud D. Complex dielectric response of metal-particle clusters // Phys. Rev. B. 1986. - V. 33, No 4. - P. 2163-2169.

101. Stockman M., George T.F., Shalaev V.M. Field work and dispersion relations of excitations on fractals // Phys. Rev.B. 1991. - V. 44, No 1. - P. 115-121.

102. Shalaev V.M., Botet R., Jullien R. Resonant light scattering by fractal clusters // Phys. Rev. B. 1991. - V. 44, No 22. - P. 216-225.

103. Brouers F., Blacher S., Sarychev A.K. Giant field fluctuations and anomalous light scattering from semicontinuous metal films //Phys.Rev. B. 1998. -V. 58, No 23. - P. 15897-15903.

104. Aktsipetrov O.A., Nikulin A.A. , Novikova N.N., Fedyanin A.A., Keller O., Pedersen K. Surface-enhanced second-harmonic generation in Сбо-coated silver island films // Phys. Lett. A. 1993. - V. 179. - P. 149-153.

105. Смирнов Б.М. Физика фрактальных кластеров. Москва: Наука, 1991. - 133 с.

106. Yagil Y., Yosefin М., Bergman D.J., Deutscher G., Gadenne P. Scaling theory for the optical properties of semicontinuous metal films // Phys. Rev. B. 1991. - V. 43. - P. 11342-11352.1. Список литературы 176

107. Новикова H.H. Эффекты в островковых металлических пленках при воздействии на них электромагнитного и электронного облучений: Диссертация на соискание канд. физ.-мат. наук. М., 1991. - 199 с.

108. Технология тонких пленок // Справочник под редакцией JI. Майсела, Р. Глэнга. Москва: Советское радио, 1977. - 662 с.

109. Coleman P.H, Pietronero L. The fractal structure of the universe // Physics Reports. 1992. - V. 213, No 6. - P. 311-389.

110. Witten T.A., Sander L.M. Diffusion-limited aggregation // Phys. Rev. B. -1983. V. 27. - P. 5686-5697.

111. Weitz D.A., Oliveria M. Fractal Structures Formed by Kinetic Aggregation of Aqueous Gold Colloids // Phys. Rev. Lett. 1984. - V. 52. - P. 1433-1436.

112. Didenko N.V., Kim E.M., Muzychenko D.A., Nikulin A.A., and Aktsipetrov O. A. Structural studies of silver island films probed by hyper-Rayleigh scattering and atomic force microscopy // Appl. Phys. B. 2002. - принято к печати.1. Список литературы 177