Статья
An ultra-broadband wavelength-selective anisotropic plasmonic metasurface
Мы предлагаем и демонстрируем новый тип плазмонной метаповерхности для сенсорики и
спектроскопии поверхностно-усиленного комбинационного рассеяния света (SERS), характеризующейся широким спектральным диапазон чувствительности от 450 нм до 850 нм. Метаповерхность образована наночастицами Ag различных размеров. Метаповерхность имеет явную анизотропию, образованную наночастицами Ag обладающими размерно-зависимыми плазмонными резонансами. Резонансная длина волны метаповерхности линейно изменяются в одном направлении на метаповерхности, реализуя преобразование длины волны в пространство и остается таким же в другом направлении. Метаповерхность имеет преимущества для использования в различных применениях оптической микроскопии и диагностики SERS, поскольку одновременно обеспечивает сильное усиление оптического сигнала до 4 × 10^7, а также преобразование длины волны в пространство со спектральным разрешением 10 нм. Мы показываем изготовление анизотропного плазмонного метаповерхность за счет использования надежного подхода, основанного на самосборке наночастиц Ag во время процесс роста молекулярно-лучевой эпитаксии. Мы демонстрируем применение метаповерхности для флуоресцентное обнаружение низких концентраций молекул красителя (Cy-7.5) и спектроскопия комбинационного рассеяния света с усилением поверхности органического молекулярного монослоя (Alq3).
В докладе представлены разработанные нами теоретические модели фотоэмиссии из металлических наночастиц (нанопроволок и наноэллипсоидов) в полупроводниковую матрицу. Рассматриваются два механизма фотоэффекта: объемный [1-3] и поверхностный [4]. В обеих моделях учитывается эффект возбуждения локализованного плазмонного резонанса и скачок эффективной массы электрона на границе металл-полупроводник. Показано, что понижение эффективной массы электрона при переходе из металла в полупроводник может приводить к существенному (в разы и более) снижению внутренней квантовой эффективности объемной фотоэмиссии. Для объемного механизма фотоэффекта учтен эффект охлаждения горячих электронов за счет электрон-электронных столкновений в металле. Для простых типов наночастиц (наносфера и нанопроволока) и тонкой металлической пленки получены аналитические выражения для внутренней квантовой эффективности фотоэмиссии. Изложенная теория может быть использована для повышения эффективности фотопреобразователей и фотоприемников.
С помощью численного моделирования показано, что при введении алюминиевых наночастиц в один из слоев органического солнечного элемента с объемным гетеропереходом происходит увеличение скорости генерации экситонов в активном слое элемента. Расчеты поглощения в солнечном элементе, проведенные в приближении эффективного показателя преломления по модели Максвелла−Гарнета, дают максимальную относительную величину увеличения скорости генерации экситонов ~4%.
Труды содержат представленные на конференцию доклады из вузовских, академических и отраслевых организаций России и стран СНГ (Армении, Азербайджана, Белоруссии, Казахстана, Узбекистана). В опубликованных докладах содержатся новые результаты исследований процессов образования, миграции и эволюции радиационных дефектов в твердых телах, радиационно-технологических методов модифицирования и обработки материалов с целью улучшения их эксплуатационных свойств, эффектов радиационно-стимулированной диффузии, радиационно-индуцированной сегрегации компонентов в сплавах, радиационного блистеринга, порообразования и вакансионного распухания в облученных материалах, радиационного упрочнения и разупрочнения, а также структурно-фазовых превращений в материалах под действием нейтронного, гамма-, ионного, электронного излучений, влияния космической радиации на структуру и физические свойства материалов космической техники, трекообразования в материалах, облученных тяжелыми ионами высоких энергий и использования трековых мембран для создания металлических нанопроволок различных типов.
Атлас содержит 8 карт, графики и таблицы, иллюстрирующие основные закономерности и ограничения в области утилизации твердых бытовых отходов в Центральном Федеральном округе. Социальная значимость Атласа состоит в выявлении и типологизации основных "ядер" антропогенного загрязнения, представленных полигонами и свалками ТБО.
Создание атласа осуществлялось при финансовой поддержке Русского Географического общества (грант РГО №59-2013/Н7 "Экологические риски в пригородных и межселенных территориях")
В статье рассматриваются основы построения моделей измерительных приемников, предназначенных для виртуальных исследований в области ЭМС, в формах, отличных от схемной. Анализируются модели на основе цифровой обработки сигналов, формальные математические модели, а также базирующиеся на графическом программировании. Формулируется общий вывод о перспективах использования таких моделей при построении системы автоматизированного проектирования, реализующей процедуру виртуальной сертификации радиоэлектронных средств по эмиссии излучаемых радиопомех.
Излагаются результаты разработки моделей надёжности для проектных исследований надёжности радиоэлектронной аппаратуры, полученные в ходе выполнения II этапа научно-исследовательской работы «Разработка методов и средств для проектных исследований надёжности радиоэлектронной аппаратуры» выполняемой в рамках тематического плана МИЭМ по теме № 100077: «Разработка моделей надёжности для проектных исследований надёжности радиоэлектронной аппаратуры».
Приводятся результаты разработки унифицированных топологических моделей надёжности резервированных групп. Описываются формальные модели типовых групп для нагруженного резервирования, для ненагруженного резервирования, для комбинированного контроля работоспособности, для групп с переключателями и групп с восстановлением. Проанализированы способы реализации γ-процентного контроля работоспособности РЭА и СЧ и даны рекомендации по модификации алгоритмов формирования временных диаграмм состояний типовых резервированных групп для различных способов контроля. Предложены методы формирования временных диаграмм состояний для восстанавливаемых резервированных групп для «последовательного» и «параллельного» соединения компонентов. Приводятся результаты экспериментальной проверки разработанных моделей и методов для проектных исследований надёжности РЭА.
В работе была предложена схемная модель отдельных узлов фликерметра. Эту модель можно использовать для оценки уровня фликера в электросетях при виртуальных исследованиях кондуктивных помех, которые являются составляющей общей теории виртуальной сертификации. В будущем на основе этой модели могут быть разработаны инженерные методики, нацеленные на решение практических задач в области ЭМС с широким привлечением средств автоматизации и моделирования.
Документ содержит проект методологических рекомендаций по статистическому измерению технологий. Он включает предложения по формированию операциональных определений технологий, подходы к идентификации классификации новых и возникающих технологий, а также предложения по разработке системы показателей, характеризующих жизненный цикл технологий, и стратегиям сбора данных. Разработанные рекомендации предлагается использовать в качестве методологической основы гармонизированной системы сбора и интерпретации статистических данных о технологиях. В приложении приводятся сведения о доступных определениях технологий и краткие результаты исследования опыта национальных статистических служб в области статистического наблюдения науки и технологий.