Санкт-Петербург: Изд-во "Лань", 2016. - 246 с.
Пособие посвящено описанию теоретических основ и методических
подходов к исследованию систем пониженной размерности посредством
инфракрасной спектроскопии.
Для студентов и аспирантов, специализирующихся в области физики полупроводников, оптики твердого тела и оптических методов исследования новых материалов, а также для дополнительного обучения в рамках физико-химических, материаловедческих специальностей и специализаций, связанных с оптическими методами анализа низкоразмерных структур. Содержание Оптические характеристики конденсированных сред
Основные параметры среды, определяющие ее взаимодействие с электромагнитной волной
Оптические свойства гетерогенных сред. Эффективная диэлектрическая проницаемость
- Модель Ландау-Лифшица-Луенги
- Эффективная диэлектрическая проницаемость слоистой гетеросистемы
- Задача о диэлектрическом шаре, помещенном в однородное электрическое поле в диэлектрической среде
- Модель Максвелла Гарнетта
Модель Бруггемана Введение в экспериментальные методы ИК-спектроскопии
Основные понятия оптической спектроскопии
Спектроскопия пропускания
Спектроскопия зеркального отражения и отражения-поглощения
Связь между спектральными характеристиками среды, энергетическим коэффициентом отражения полубесконечной среды и экспериментальными спектрами пропускания и отражения
Спектроскопия диффузного и полного отражения и пропускания
Спектроскопия нарушенного полного внутреннего отражения Интерференция в инфракрасных спектрах
Интерференция в изотропных пленках; определение дисперсии показателя преломления
Интерференция в анизотропных пленках; определения величины и знака анизотропии Проявление рассеяния в инфракрасных спектрах Взаимодействие световой волны с кристаллической решеткой
Представление о фононах
Однофононное и многофононное решеточное поглощение
Классическое описание взаимодействия света с колебаниями решетки (модель Лоренца)
Особенности решеточного поглощения в моноатомных и бинарных полупроводниках
Особенности решеточного поглощения в системах пониженной размерности
Особенности полос остаточных лучей в спектрах отражения систем пониженной размерности Взаимодействие световой волны со свободными носителями заряда
Диэлектрическая проницаемость в модели Друде-Лоренца
Вклад свободных носителей заряда в спектры отражения полупроводников
Вклад свободных носителей заряда в спектры поглощения полупроводников
Особенности поглощения на свободных носителях заряда в наноструктурированных полупроводниках
Взаимодействие световой волны с плазмон-фононными модами в низкоразмерных объектах
Плазменная частота и плазменные колебания в полупроводниках Взаимодействие световой волны с локальными фононами
Симметрия и формы нормальных колебаний
Локальные и квазилокальные фононы; характерные локальные моды на примере решетки типа алмаза
Поглощение на поверхностных локальных фононах в наноструктурах на основе кремния
- Поверхностные структуры в кристаллах с решеткой типа алмаза
- Свежеприготовленный пористый кремний: структура поверхности, локальные колебания, ИК-спектры
- Выдержанный на воздухе пористый кремний: структура поверхности, локальные колебания, ИК-спектры Приложение: Пористый кремний как модельный материал для исследования оптических характеристик: особенности формирования и морфологии, проявляющиейся в инфракрасных спектрах
Для студентов и аспирантов, специализирующихся в области физики полупроводников, оптики твердого тела и оптических методов исследования новых материалов, а также для дополнительного обучения в рамках физико-химических, материаловедческих специальностей и специализаций, связанных с оптическими методами анализа низкоразмерных структур. Содержание Оптические характеристики конденсированных сред
Основные параметры среды, определяющие ее взаимодействие с электромагнитной волной
Оптические свойства гетерогенных сред. Эффективная диэлектрическая проницаемость
- Модель Ландау-Лифшица-Луенги
- Эффективная диэлектрическая проницаемость слоистой гетеросистемы
- Задача о диэлектрическом шаре, помещенном в однородное электрическое поле в диэлектрической среде
- Модель Максвелла Гарнетта
Модель Бруггемана Введение в экспериментальные методы ИК-спектроскопии
Основные понятия оптической спектроскопии
Спектроскопия пропускания
Спектроскопия зеркального отражения и отражения-поглощения
Связь между спектральными характеристиками среды, энергетическим коэффициентом отражения полубесконечной среды и экспериментальными спектрами пропускания и отражения
Спектроскопия диффузного и полного отражения и пропускания
Спектроскопия нарушенного полного внутреннего отражения Интерференция в инфракрасных спектрах
Интерференция в изотропных пленках; определение дисперсии показателя преломления
Интерференция в анизотропных пленках; определения величины и знака анизотропии Проявление рассеяния в инфракрасных спектрах Взаимодействие световой волны с кристаллической решеткой
Представление о фононах
Однофононное и многофононное решеточное поглощение
Классическое описание взаимодействия света с колебаниями решетки (модель Лоренца)
Особенности решеточного поглощения в моноатомных и бинарных полупроводниках
Особенности решеточного поглощения в системах пониженной размерности
Особенности полос остаточных лучей в спектрах отражения систем пониженной размерности Взаимодействие световой волны со свободными носителями заряда
Диэлектрическая проницаемость в модели Друде-Лоренца
Вклад свободных носителей заряда в спектры отражения полупроводников
Вклад свободных носителей заряда в спектры поглощения полупроводников
Особенности поглощения на свободных носителях заряда в наноструктурированных полупроводниках
Взаимодействие световой волны с плазмон-фононными модами в низкоразмерных объектах
Плазменная частота и плазменные колебания в полупроводниках Взаимодействие световой волны с локальными фононами
Симметрия и формы нормальных колебаний
Локальные и квазилокальные фононы; характерные локальные моды на примере решетки типа алмаза
Поглощение на поверхностных локальных фононах в наноструктурах на основе кремния
- Поверхностные структуры в кристаллах с решеткой типа алмаза
- Свежеприготовленный пористый кремний: структура поверхности, локальные колебания, ИК-спектры
- Выдержанный на воздухе пористый кремний: структура поверхности, локальные колебания, ИК-спектры Приложение: Пористый кремний как модельный материал для исследования оптических характеристик: особенности формирования и морфологии, проявляющиейся в инфракрасных спектрах