Аномальная оптическая нелинейность жидких диэлектрических нано-систем в полях лазерного излучения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.21, кандидат наук Миличко, Валентин Андреевич

• Миличко, Валентин Андреевич
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Миличко, Валентин Андреевич

Содержание

Список сокращений

Введение

Глава 1. Аномальные нелинейно-оптические свойства жидких диэлектрических нано-систем в полях низко-интенсивного видимого лазерного излучения

1.1. Объекты исследования

1.2. Метод качественного и количественного исследования нелинейно-оптических свойств

1.3. Изменение показателей поглощения и преломления низкоинтенсивного видимого лазерного излучения жидких диэлектрических нано-систем

1.4. Выводы

Глава 2. Условия и физический механизм формирования аномальных нелинейно-оптических свойств жидких диэлектрических нано-систем в полях низкоинтенсивного видимого лазерного излучения

2.1. Оптическая спектроскопия жидких диэлектрических нано-систем

2.2. Спектры поглощения массива невзаимодействующих диэлектрических нано-объектов различной формы в различных диэлектрических матрицах

2.3. Влияние формы нано-объекта на энергетический спектр оптических электронов

2.4. Модель энергетического спектра оптических электронов диэлектрических нано-объектов

2.5. Условия и физический механизм формирования аномальных нелинейно-оптических свойств жидких диэлектрических нано-систем в полях низкоинтенсивного видимого лазерного излучения

2.6. Выводы

Глава 3. Сравнение экспериментальных данных с выводами теории нелинейно-оптических свойств диэлектрических нано-объектов в слабых оптических полях

3.1. Теория нелинейно-оптических свойств нано-объектов в слабых оптических

полях

3.2. Сравнение эксперимента и теории

3.3. Выводы

Заключение

Список литературы

Список сокращений

КДП - комплексная диэлектрическая проницаемость

СДП - статическая диэлектрическая проницаемость

ПМС - полиметилсилоксан

ИМ - иммерсионное масло

УФ - ультрафиолетовое излучение

ИК - инфракрасное излучение

НП - насыщение поглощения

ОНИ - обратное насыщение поглощения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Аномальная оптическая нелинейность жидких диэлектрических нано-систем в полях лазерного излучения»

Введение

Развитие современной оптической техники сопровождается и во многом определяется созданием уникальных материалов, оптические и электрооптические характеристики которых нетривиально изменяются во внешних электромагнитных полях широкого спектрального и энергетического диапазонов, а так же управляются этими полями. Функциональные особенности, которыми должны обладать такие материалы, заключаются (но не ограничиваются) в возможности осуществления различных оптических процессов, таких как генерация, детектирование, передача и обработка оптических сигналов. Поэтому, на сегодня одними из основных задач физики являются создание таких материалов, исследование их оптических свойств и поиск фундаментальных причин их возникновение.

Решения этих задач в большинстве случаев даются достижениями физики наноструктур и низкоразмерных систем. В свою очередь, мощная тенденция развития этих научных направлений обязана обнаружению уникальных, существенно важных для современных технологий, физических явлений (оптических и не только) в объектах, размеры которых варьируются от единиц до сотен нанометров.

Первое научное описание свойств низкоразмерных систем датируется еще 1857 годом, когда Майкл Фарадей, добившись получения устойчивых золей коллоидного золота с размерами частиц от 5 до 100 нм, произвел измерения некоторых оптических и электрооптических параметров полученных золей [1].

Затем, с открытием электрона и усовершенствованием картины строения атомов, Пауль Друде в 1900 году предложил физическую модель [2], способную корректно описывать ряд экспериментально наблюдаемых явлений (в частности, отражение и поглощение) в объемных металлических кристаллах и пленках. Данная модель имела свои недостатки, которые были впоследствии устранены Хенриком А. Лоренцом, а так же некоторые принципиальные трудности, которые смог преодолеть уже Арнольд Зоммерфельд, предложив квантовую электронную теорию металлов в 1928 году.

Всё же основы модели, предложенной Друде, позволили в дальнейшем на качественном уровне описывать оптические процессы в металлических нано-объектах [3-6].

Согласно этой модели, взаимодействие света с металлами в значительной степени обусловлено зависимостью комплексной диэлектрической проницаемости (КДП) металла от частоты оптического излучения [7,8]. В свою очередь, изменение диэлектрической проницаемости в оптических полях связано с подвижностью свободных электронов (то есть электронов, не испытывающих кулоновское взаимодействие с ионами решетки) металла и их коллективными колебаниями в зоне проводимости, вызванными внешним электромагнитным излучением оптического диапазона. Такие колебания, обладающие резонансными частотами, зависящими от химического состава и кристаллической структуры металлических нано-объектов, их формы [9-12], размера [11-17] и концентрации [18], длины волны излучения и времени воздействия [5,9,14,16-20], стали носить названия плазмонные поляритоны или плазмоны.

Дальнейшее теоретическое исследование оптических свойств металлических низкоразмерных частиц и их взвесей продолжил Густав Ми. В своей работе от 1908 года [21] он предполагал, что ввиду малости размеров частиц в сравнении с длиной волны внешнего оптического излучения, это излучение способно частично проникать в частицы и приводить к формированию оптических явлений, включающих в себя одновременно преломление, поглощение и дифракцию [8,22]. Поэтому, решая уравнения Максвелла, описывающие поле рассеянного излучения, возникающее при падении плоской монохроматической волны на сферические поверхности массива металлических частиц произвольного диаметра, состава и положения относительно друг друга, Густав Ми определил зависимости форм индикатрис рассеянного на частицах излучения, его поляризации и интенсивности от параметров излучения и самих частиц.

В последствии его метод лег в основу создания численных методов анализа оптического отклика различных металлических наноструктур.

Накопленная теоретическая и экспериментальная база, указывающая на фотоиндуцированную природу плазмонных колебаний [12,14,17,19-24] и возможность управления оптическими свойствами (спектры их поглощения и рассеяния) материалов на основе металлических нано-объектов изменением параметров излучения, самих нано-объектов и их окружения (рис. в1) дали толчок к их использованию в современной технике, носящей сегодня название наноплазмоника.

В частности, достигнуты значительные успехи в использовании высокой чувствительности спектральных характеристик плазмонного резонанса к показателю преломления окружающей среды [23-32] для создания материалов детекторных устройств различной прикладной направленности (рис. в2). Возникновение в массивах, содержащих металлические нано-объекты, явления линейного [33] и нелинейного [34,35] изменения показателя преломления и поглощения с изменением интенсивности излучения, а так же явления оптического ограничения [36-39] позволяют использовать металлические нано-объекты в оптических запирающих устройствах (рис. в2). Благодаря особенностям энергетической структуры зоны проводимости и эффекту квантового ограничения, металлические нано-объекты способны проявлять люминесцентные свойства [40-44], что эффективно используется в биологии для маркирования и последующего детектирования методами конфокальной и темновой микроскопии биологических объектов (рис. вЗ).

Помимо прочего, огромная концентрация свободных электронов в металлических нано-объектах способствует локальному усилению поля, что используется в рамановской спектроскопии. Присутствие металлических нано-объектов возле одиночных молекул по неизвестным пока физическим причинам возбуждает гигантское комбинационное рассеяние света в этих молекулах, уровень сигнала которого сравним с сигналом флуоресценции, а в отдельных случаях превышает его [45,46].

500

длина волны (ям)

•Ш»

/XV

— экстинк.

-ПОГЛ - I ^

^ 9 —ршссеявиеу) у / \

м

уж

г

Б

А

\

300 500

длина волны (ны)

Рис. в1. (а) — Зависимость сечения рассеяния излучения различных длин волн на наночастицах серебра различной формы [12]; (б) - красное смещение пика плазмонного резонанса с увеличением размера серебряных наночастиц различной формы [12]; (в) — зависимость коэффициента экстинкции золотых наночастиц различной формы и размера от длины волны падающего излучения [47]; (г) -голубое смещение пика поглощения серебряных наночастиц при переходе от кубической к сферической форме [48]; (д) и (е) — коэффициенты экстинкции, поглощения и рассеяния серебряных наночастиц как функция их формы и длины волны падающего излучения [49]; (ж) и (з) - сравнение коэффициентов экстинкции, поглощения и рассеяния серебряных и, соответственно, золотых наночастиц одинаковой формы [49].

Аи 25

Аи 144

= о»

наночастицы Аи4нм

Плотность энергии излучения (Дж/см2)

Плртность энергии излучения (мДж/см2)

длина волны (ни)

1 и (3)

1 И 14« 141

Пок. преломл.

Рис. в2. (а) — Оптическое ограничение в массиве золотых атомных кластеров размером от 25 атомов (1) до диаметра 4 нм (4) [50]; (б) -оптическое ограничение в массиве золотых наночастиц различного размера [51]; (в) — спектры поглощения серебряных наночастиц, покрытых полиметакриловой кислотой, взвешенных в различных жидкостях (1), (2) и (3) — свечение полученных взвесей в поле видимого и уф излучений, (4) и (5) смещение кривых поглощения излучения и люминесценции серебряных наночастиц при изменении химического состава взвеси [52]; (г) — спектр поглощения золотых наностержней (1) и нанопирамид (2) в водно-глицериновом растворе, стрелки указывают на увеличение концентрации глицерина в растворе, (3) — красное смещение плазмонного резонанса для наностержней (синяя прямая) и нанопирамид (красная прямая) с увеличением показателя преломления среды [47].

Несмотря на широкий ряд преимуществ, существуют факторы, ограничивающие области применения металлических нано-объектов в лазерной физике, биологии и медицине: огромные значения коэффициентов экстинкции и интенсивности излучения, необходимого для возбуждения плазмонных колебаний и, соответственно, возникновения оптических нелинейностей, и составляющие в большинстве случаев МВт/см2 [19,38,41], ГВт/см2 [18,24,39,43,44] и ТВт/см2 [6,23,40,42]. Такое высокоинтенсивное излучение способно разрушать некоторые виды материалов, исследуемых оптическими методами, а так же требует больших

финансовых затрат. Наряду с этим, основным физическим механизмом, ответственным за возникновение оптических явлений в металлических нано-объектах, является коллективное колебание газа свободных (или, в редких случаях, связанных с ионами решетки) электронов. Наличие единственного механизма с одной стороны позволяет в полной мере использовать его фундаментальные возможности, однако с другой — ограничивает спектр возможных оптических явлений, в принципе способных возникать в нано-объектах под действием внешних возмущений.

Рис. вЗ. (а) и (б) — Флуоресцентные изображения амилоидных фибрилл РгР 90-231, окрашенных наночастицами серебра с тиофлавином и чистым тиофлавином, соответственно [52]; (в) — флуоресцентное изображение клеток НеЬа, окрашенных наночастицами золота с д-пинициламином [52]; (г) — темнепольное изображение раковых клеток, окрашенных наночастицами золота; (д) - темнеполъные изображения живых клеток рака поджелудочной железы без окрашивания и (е) — (з), соответственно, с окрашиванием люминесцирующими металлическими наночастицами [53]; (и) и (к) -флуоресцентные изображения наночастиц золота, внедренных лабораторной мыши подкожно и внутримышечно, соответственно, (л) - динамика люминесценции золотых наночастиц во внутренних тканях мыши [52].

История дальнейших исследований в оптике наноструктур и низкоразмерных систем связана в значительной мере с нано-объектами полупроводниковых материалов.

Одни из первых экспериментальных работ, посвященных исследованию оптических свойств полупроводниковых нано-объектов, принадлежат Алексею Екимову [54]. В работе от 1981 года были приведены спектры экситонного поглощения нано-кристаллов СиС1, выращенных в силикатном стекле, ширина запрещенной зоны объемного материала которых составила 3.4 эВ. Наличие полос поглощения (ширина порядка 0.1 эВ) фотонов с энергией, меньшей ширины запрещенной зоны и голубое смещение пика поглощения с уменьшением размеров нано-кристаллов вызвали огромный научный и практический интерес. В связи с этим, в мировой литературе стали появляться сообщения об экспериментальных наблюдениях люминесценции нано-объектов различных по кристаллической структуре и химическому составу полупроводников (СёБ, СёБе, ТЮ2, ZnO, ЭпОг, 1п8Ь и т. д.). При этом исследовались зависимости характера люминесценции от температуры [55,56], размера частиц [57-59], интенсивности возбуждающего излучения [60,61], его длины волны и времени возбуждения [59,61-64], а так же оценивался квантовый выход люминесценции [65] (рис. в4).

Качественное отличие оптических явлений в металлических нано-объектах от явлений, обнаруженных ранее и в последствии, в полупроводниковых нано-объектах состоит в фундаментальных различиях энергетической структуры запрещенной зоны и оптических электронных переходов.

В отличие от оптических возбуждений электронов металлов в зону проводимости, структура которой определена только квантово-размерным эффектом при условии малости размеров частиц, на возбуждение электронов полупроводниковых нано-объектов накладывается ограничение в спектре их энергий: запрещенная зона с шириной 0.2 эВ < Е < 3.5 эВ, содержащая глубокие центры, дефектные [57,58,66-74] и экситонные [55,75-77] состояния, а так же развитые квантово-размерные состояния зоны проводимости определяют вид излучательных и безызлучательных процессов релаксации оптически

возбужденных электронов полупроводниковых нано-объектов [55,72-74,78-80] и, соответственно, значительно изменяют их спектр излучения [56,64,71,81-83]. При этом, оптическое возбуждение электронов полупроводниковых нано-объектов в состояния с гигантской силой осцилляторов [84,85] вызывает эффективную люминесценцию, квантовый выход которой на порядки выше, чем для объемных полупроводников [78,85-87].

Развитая энергетическая структура запрещенной зоны и зоны проводимости полупроводниковых нано-объектов - причина разнообразия физических явлений, наблюдаемых в материалах на их основе. В частности, в полях внешнего оптического излучения такие материалы линейно и нелинейно изменяют свои оптические характеристики: наблюдается явление оптического ограничения [62,75,88-99], изменения показателя преломления [55,100-105], сечения рассеяния и восприимчивости [93-96,104,105] (рис. в5). Существенную роль в величине нелинейно-оптических свойств наночастиц играют их размеры, вариация которых приводит к изменениям в спектре поглощения, рассеяния и люминесценции [59,99,106-108]. Помимо оптических, материалы на основе полупроводниковых нано-объектов проявляют и нелинейные электрооптические характеристики: зависимости оптического поглощения, фоточувствительности и тока утечки от прикладываемого напряжения, интенсивности и длины волны излучения, а так же от степени деформации поверхности наночастиц [62,109-112] (рис. вб).

Разнообразие оптических и электрооптических свойств делает полупроводниковые нано-объекты в некоторой мере незаменимыми при создании активных материалов нового типа для современных источников некогерентного и лазерного излучений, оптических усилителей, быстродействующих переключателей, оптических транзисторов, химических сенсоров, оптических детекторов и маркёров, крайне чувствительных к изменению параметров излучения и нейтральных в контакте с исследуемыми биологическими объектами [65,69,113-117].

Рис. в4. (а) - Интенсивность люминесценции и её временная зависимость для наностержней и наночастиц Бп02 [58]; (б) — механизмы излучательных и безызлучательных релаксационных процессов в нано-объектах Бп02 [58]; (в) -поглощение и фотолюминесценция органических наночастиц с размерами 20 нм (6), 50 нм (5), 105 нм (4), 190 нм (3), 310 нм (2), взвешенных в воде, и (1) - спектр органического раствора в этаноле [59]; (г) — спектры поглощения и люминесценции наночастиц Сс18е с радиусом 1.2 нм при 300 К (1), (2) - схема электронных переходов в наночастицах, (3) — динамика фотолюминесценции наночастиц, (4) — динамика изменения фотолюминесценции в пленке и в гексане, (5) и (6) - узкополосная люминесценция пленок, содержащих наночастицы Сс13е с радиусом 2.1 нм и 2пБ с радиусом 1.35 нм, соответственно [61]; (д) — люминесценция отдельных квантовых точек ZnS-CdSe (1), их раствора (2) и в контакте с красителем иммуноглобулин (4) и (5) - сравнение

фотофизических свойств органических красителей и квантовых точек [65]; (е) -спектры поглощения (1), возбуждения (2), люминесценции (3) и её температурные зависимости для пленок, содержащих наночастицы Сс13 размером 4нм, покрытых аммиаком [55].

в^з

■ этаноле

Х=1064

0.0 01 0 2 О

плотность энергии (Дж/см2)

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 плотность энергии (Дж/см2)

плотность энергии (Дж/см2)

вых. плотность энергии (Дж/см2)

Л =1064ны

к=35Бвм

К=&00ны

СаАв

0.03 0.10 0.15 0.20 0.2} 0.3О О I

вх. плотность энергии (Дж/см2)

вх. интенсивность (ГВт/см2)

Я.-1064Н11

?.=490ны

X =670нм

ваЛа

ОаАа

1 20 2.5 3.0 8 0 90 0 2 вх. плотность энергии (Дж/см2)

вх. интенсивность (ГВт/см2)

).=632им

БаАа

вх. интенсивность (ГВт/см2)

Рис. в5. (а) — Зависимости пропускания и рассеяния излучения в массиве наночастиц СиБ, В!233 и во взвеси наночастиц Ш23з в этаноле от длины волны и энергии излучения [94]; (б) — оптическое ограничение излучения с длинами волн 490, 532, 670 и 1064 нм в коллоидных растворах наночастиц СаАя и Сво в этаноле [91 ]; (в) - рассеяние и оптическое ограничение излучения с длинами волн 355, 500 и 1064 нм в коллоидном растворе наночастиц РЪБ в этаноле и их СЭМ изображение [92].

В качестве физических механизмов, ответственных за формирование оптических свойств полупроводниковых нано-объектов, можно указать следующие [118-121]:

• поляризация нано-объектов при межзонных оптических переходах электронов, величина которой напрямую определяется вероятностью перехода и интенсивностью излучения, а особенности изменения во внешних полях характером энергетических переходов (с донорных уровней или с валентной зоны в экситонную полосу или зону проводимости);

• поляризация нано-объектов при внутризонных переходах (в основном для нано-объектов узкозонных полупроводников, в которых наблюдается перекрытие энергетических зон [122], что приводит к усилению металлических свойств).

а

CdS на TiO

(2)

400 «50 500 440

PbS на TiO

(3)

/ \ " " " " > ' \ длина волны (нм) ширина 33 (эВ)

ч ®

(1) = 488 нм

Ч •

n

(2)

WQ = 20

V

э ю го х «о so ее ю о ю го

Е (В/мкм) Е (В/мкм)

3

и о а. И

40 40 «0 ТО

0 0 О.» Ю 1J 2 0 2-8 10

интенсивность (Вт/см2)

Рис. вб. (а) — Схема фотоэлектрохимической ячейки на основе пористого электрода ТЮ2 чувствительного к частицам (1), на графиках приведены зависимости тока от длины волны внешнего излучения в ячейке, содержащей электролит с наночастицами CdS (2) и PbS (3) [109]; (б) -фоточувствительность композита на основе наночастиц CdS во внешнем электрическом поле к излучению с различными длинами волн (1) и структуре поверхности (2) наночастиц (Wn - означает (вода/ПАВ) на поверхности наночастиц), (3) — фотопроводимость композита как функция интенсивности внешнего излучения с длиной волны 514.5 нм [110]; (в) — схема органического тонкопленочного транзистора со слоем наночастиц Ti02 (1), (2) и (3) — В АХ для транзистора без и с частицами ТЮ2, соответственно, (4) - передаточные характеристики транзистора [111,112].

Как и металлические, полупроводниковые нано-объекты имеют ряд принципиальных недостатков, ограничивающих их область применения в оптике. Это связано с малыми значениями ширины запрещенной зоны, относительно большими концентрациями оптических электронов и, соответственно большими

значениями коэффициента экстинкции, а так же относительно высокими

2 2

значениями интенсивности излучения (не менее кВт/см [61,99,106], МВт/см [55,60,62,75,88,92,94,96,97,101,114,123,124], и ГВт/см2 [89-91,93,95,98,100,103105,125], в редких случаях интенсивность излучения в экспериментах составляет единицы или десятки Вт/см [102,110]), необходимых для формирования оптического отклика материала ввиду высокой вероятности процессов безызлучательной релаксации.

Уникальность и разнообразие физических явлений, возникающих в полупроводниковых нано-объектах, а так понимание их свойств с фундаментальной точки зрения подстегнуло исследователей пойти дальше -освоить методы получения нано-объектов уже широкозонных полупроводников и диэлектриков (с шириной запрещенной зоны выше 5 эВ), исследовать их свойства и определить перспективы их использования в современной прикладной физике, в частности, в лазерной оптике.

Сама идея создания оптических материалов на основе нано-объектов широкозонных полупроводников и диэлектриков была реализована относительно недавно, хотя начиная с 70х годов прошлого столетия, экспериментально наблюдалась люминесценция в УФ диапазоне миллиметровых кристаллов оксидов металлов А1203 [126-128] и М§0 [129,130]. Как было установлено, такая люминесценция была вызванная излучательной релаксацией зарядов, возбужденных фотонами с энергией, меньшей ширины запрещенной зоны. Эти возбуждения осуществлялись на уровни, лежащие у дна зоны проводимости [131147] и энергетические состояния, возникшие в кристаллах благодаря поверхностным дефектам [148-158,147], которые в свою очередь были сформированы бомбардировкой кристаллов быстрыми электронами, нейтронами или гамма квантами (рис. в7). В ряде случаев, удавалось получить

люминесценцию с довольно узкой шириной линии (порядка 2 нм), позволяющей говорить о лазерной генерации в диэлектрических микрокристаллах, содержащих не примесные атомы, как в случае с активными лазерными средами на основе сапфира или рубина, а поверхностные дефекты [148,149,159-162].

Более того, способность оптически прозрачных диэлектрических микрокристаллов реагировать с высокой чувствительностью на УФ излучение привела в дальнейшем к идее создания в начале 90х годов детекторов высокоэнергетического излучения на их основе [163,164].

Поскольку большинство кристаллических и аморфных диэлектриков являются так называемыми диэлектриками (то есть диэлектриками,

обладающими высокими значениями статической диэлектрической проницаемости (СДП), определяемой степенью поляризации элементов кристаллических ячеек с заниженной жесткостью связи), то были предложены идеи использования их наноструктур в электрооптике и для усовершенствования функциональных элементов кремниевых полупроводниковых приборов [165] и лазерных диодов [166,167], работающих в некоторых случаях при комнатной температуре [131,132,166,167].

С развитием химических и механических методов получения диэлектрических нано-объектов, в области нелинейной оптики основные исследования были связаны с теоретическим [168] и экспериментальным исследованием люминесценции их порошков. Это связано с тем, что наличие разнообразных кристаллических решеток (для 8Ю2 известно 14 конфигураций, для А1203 - 7), широкой запрещенной зоны, экситонных эффектов и эффекта квантового ограничения, а так же дефектов различной природы (дефекты замещения и т.д.) способно кардинально изменить энергетическую структуру запрещенной зоны наночастиц. Это в свою очередь ведет к возникновению оптических явлений, спектр характеристик (в частности, диапазоны частот поглощаемого, испускаемого излучения и интенсивностей возбуждения) которых намного богаче, чем для полупроводниковых и металлических нано-объектов.

1800 О 1600 Ф 1400

25000

20000

ё©

М ,д

В н

ей у

м 2

о И

о, и

а а

15000 & У

и №

0) 0)

Н В

И М

юооо а а

250

плотность энергии (мДж/см )

температура (К)

2 1.5

кристалл А!./},

облученный 2.5 К^нейтровамв, с энергией 0.1МэВ

----77К

-ЭООК

длина волны (нм)

////////

валентная зона

Ьо (эВ)

длина волны (нм)

Ьо (эВ)

зона проводимости

Рис. в7. (а) - Лазерное излучение порошков М%0 (1) под действием внешнего излучения с плотностью энергии от 7 до 270 мДж/см2, (2) — зависимость положения пика лазерного излучения от энергии возбуждающего излучения [159]; (б) - схема энергетических уровней кристалла а-А120}, полученная из результатов по фотообесцвечиванию и фотопроводимости, состояния, обозначенные символами Г-Г2'2, означают анионные дефекты, имеющие либо нейтральный заряд, либо заряд -е, (2) — поглощение и люминесценция кристалла а-А12Оз, облученного 2.5*1022 нейтронами с энергией 0.1 МэВ [128]; (в) - 3.8эВ люминесценция кристаллами А12Оз, возбужденная фотонами с энергией 4.8 эВ (1) и сформированная нейтронным облучением с плотностью 3.9*1016 нейтрон/см2, (2) - температурная зависимость положения пика люминесценции, (3) — спектры поглощения кристаллов М^О, облученных электронами, нейтронами или

содержащих центры окраски Mg, в области 5 эВ и излучение на 3.1 эВ,

стимулированное уф и гамма квантами, [127, 129].

Эти исследования за последние 15 лет сводятся к следующему:

• УФ и видимая люминесценция нано-объектов диэлектрических материалов с шириной запрещенной зоны более 6эВ (BN, Si02, А1203, AIN, ТЬ203) возникает при наличии экситонных полос [166,168-174] и дефектных поверхностных состояний, лежащих в запрещенной зоне или вблизи дна зоны проводимости [169,170,173,175-192] (рис. в8);

• явление люминесценции возникает даже при комнатной температуре [131,167,170,175,178-180] и иногда с высоким квантовым выходом [176];

• положение пика люминесценции, ширина ее полосы и время спада определяются родом дефектов и ширинами экситонных и дефектных состояний, которые в свою очередь зависят от геометрических параметров частиц (в частности, с уменьшением размеров нано-объектов, люминесценция с экситонных состояний сдвигается в голубую область и уширяется полоса этих состояний);

• фактическая ширина экситонных состояний в диэлектрических нано-объектах способна достигать гигантских значений (вплоть до 2 эВ) [193-195];

• изменение химического окружения нано-объектов приводит к изменению спектров поглощения и люминесценции как самих объектов [56,181-183], так и диэлектрических нано-систем на их основе [171];

• высокая стабильность люминесценции, устойчивость к фото обесцвечиванию и возможность контакта с биологическими объектами без их структурных изменений, сделало диэлектрические нано-объекты лучшими на сегодня среди остальных в технике микроскопии органических веществ [196-204] (рис. в9).

/X

i: А '» /\ С/ \ '* V V

■реме спада (мне)

z.0 ii г* 2» 1л | о и энергия излучения (эВ)

500

400 ¿300

ч ©

100 о

-1-:-г (2)

- Ь174 1. 372нм

1 До=1371 см'

1Д S 6ч 2. 392нм

Ди=1356 см1"

3. 414нм

_ 1Д0 ОТЖИПк -

1

1 // ' 4

// Л.

после 30ч i i i i --

длина волны

(нм)

350 400 450 500 550 «Ю 650 длина волны (ни)

Рис. в8. (а) - Поглощение массива наночастиц ТЬ2Оз (1), их люминесценция (2) и структура оптических электронных переходов (3) [176]; (б) — фотолюминесценция с дефектных уровней наночастиц Si02, возбужденная фотонами с энергией 5.28 эВ, на вставке показан спад люминесценции [185]; (в) — люминесценция наночастиц Si02 в различные моменты времени, возбужденная фотонами с энергией 5.28 эВ (1), (2) — спектры поглогцения оксидированных наночастиц (сплошная линия) и наночастиц, отожженных в воздухе (пунктирная линия), (3) - диаграмма энергетических уровней электронов наночастиц Si02, где сплошными и пунктирными линиями указаны излучательные и безызлучательные

процессы [188]; (г) — люминесценция отожженных в воздухе спрессованных наночастиц А12Оз (1) и Si02 (2), возбужденная излучением с длинами волн 340 и 337 нм, соответственно [183]; (д) - схема границы раздела наночастица Si02 -воздух, полученная из анализа данных ИК Фурье спектроскопии (1), (2) и (3) -фотолюминесценция наночастиц, вызванная дефектами, экситонами и, соответственно, модель экситонной фотолюминесценции наночастиц Si02 [168,178].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Миличко, Валентин Андреевич, 2013 год

Список литературы

[1] Michael Faraday, "The Bakerian Lecture: Experimental relations of gold (and other metals) to light". Phil. Trans. R. Soc. bond. 147, 145-181 (1857).

[2] Drude Paul, "Zur Elektronentheorie der metalle". Annalen der Physik 306(3), 566 (1900).

[3] A.A. Lazarides, K. Lance Kelly, T.R. Jensen, G.C. Schatz, "Optical properties of metal nanoparticle aggregates important in biosensors". J. Mol. Struct. 529, 59-63 (2000).

[4] M. Gluodenis, Colby A. Foss Jr., "The effect of mutual orientation on the spectra of metal nanoparticle rod-rod and rod-sphere pairs". J. Phys. Chem. В 106, 9484-9489 (2002).

[5] К. Lance Kelly, Eduardo Coronado, Lin Lin Zhao, George C. Schatz, "The optical properties of metal nanoparticles: the influence of size, shape, and dielectric environment". J. Phys. Chem. В 107, 668-677 (2003).

[6] Yasushi Hamanaka, Arao Nakamura, Nobuhiro Hayashi, Shigeaki Omi, "Dispersion curves of complex third-order optical susceptibility around the surface plasmon resonance in Ag nanocrystal-glass composites". J. Opt. Soc. Am. В 20(6), 1227-1232 (2003).

[7] Лукас Новотный, Берт Хехт, Основы нанооптики, М. Физматлит, 346 (2009).

[8] Макс Борн, Эмиль Вольф, Основы оптики, М. Наука, 578 (1973).

[9] Ivan О. Sosa, Cecila Noguez, Ruben G. Barrera, "Optical properties of metal nanoparticles with arbitrary shape". J. Phys. Chem. В 107, 6269-6275 (2003).

[10] Adam M. Schwartzberg, Jin Z. Zhang, "Novel optica! properties and emerging application of metal nanostructures". J. Phys. Chem. С 112(28), 10323-10337 (2008).

[11] Encai Hao, George C. Schatz, Joseph T. Hupp, "Synthesis and optical properties of anisotropic metal nanoparticles". J. Fluorescence 14(4), 331-341 (2004).

J. J. Mock, M. Barbie, D. R. Smith, D. A. Schultz, S. Schultz, "Shape effects in plasmon resonance of individual colloidal silver nanoparticles". J. Chem. Phys. 116, 6755 (2002).

Stephan Link, Mostafa A. El-Sayed, "Size and Temperature Dependence of the Plasmon Absorption of Colloidal Gold Nanoparticles". J. Phys. Chem. B 103, 4212-4217 (1999).

Marcos M. Alvarez, Joseph T. Khoury, T. Gregory Schaaff, Marat N. Shafigullin, "Optical absorbance spectra of nanocrystal gold molecules". J. Phys. Chem. B 101, 3706-3712 (1997).

J. Aizpurua, P. Hanarp, D.S. Sutherland, M. Käll, Garnett W. Bryant, F.J. Garcia de Abajo, "Optical properties of gold nanorings". Phys. Rev. Lett. 90(5), 057401 (2003).

Esmaeil Shahriari, W. Mahmood Mat Yunus, Elias Saion, "Effect of particle size on nonlinear refractive index of Au nanoparticles in PVA solution". Brazilian J. Phys. 40(2), 256-260 (2010).

Christophe Voisin, Natalia del Fatti, Dimitris Christofilos, Fabrice Vallée, "Ultrafast electron dynamics and optical nonlinearities in metal nanoparticles". J. Phys. Chem. B 105, 2264-2280 (2001).

H.H. Fluang, F.Q. Yan, Y.M. Kek, C.H. Chew, G.Q. Xu, W. Li, P.S. Oh, S.H. Tang, "Synthesis, characterization, and nonlinear optical properties of copper nanoparticles". Langmuir 13, 172-175 (1997).

M. Perner, P. Bost, U. Lemmer, G. von Plessen, J. Feldmann, U. Becker, M. Mennig, M. Schmitt, H. Schmidt, "Optically induced damping of the surface plasmon resonance in gold colloids". Phys. Rev. Lett. 78(11), 2192-2195 (1997). N. del Fatti, F. Vallée, "Ultrafast optical nonlinear properties of metal nanoparticles". Appl. Phys. B 73, 383-390 (2001).

Gustav Mie, "Beiträge zur optic trüber medien, speziell kolloidaler metallösungen". Annal en der Physik 25, 377-445 (1908).

Bohren C. F., Pluffmann D. R., Absorption and scattering of light by small particles, New York: Wiley-Interscience, (2010).

Stephan Link, Mostafa A. El-Sayed, "Spectral properties and relaxation

dynamics of surface plasmon electronic oscillations in gold and silver nanodots

and nanorods". J. Phys. Chem. B 103, 8410-8426 (1999).

Prashant V. Kamat, "Photophysical, photochemical and photocatalytic aspects

of metal nanoparticles". J. Phys. Chem. B 106, 7729-7744 (2002).

Thaddeus J. Norman Jr., Christian D. Grant, Donny Managa, Jin Z. Zhang, Jun

Liu, Daliang Cao, Frank Bridges, Anthony Van Buuren, "Near infrared optical

absorption of gold nanoparticle aggregates", J. Phys. Chem. B 106, 7005-7012

(2002).

Babak Nikoobakht, Mostafa A. El-Sayed, "Preparation and growth mechanism of gold nanorods (NRs) using seed-mediated growth method". Chem. Mater. 15, 1957-1962 (2003).

Per Hanarp, Mikael Kali, Duncan S. Sutherland, "Optical properties of shot range ordered arrays of nanometer gold disks prepared by colloidal lithography". J. Phys. Chem. B 107, 5768-5772 (2003).

N.G. Khlebtsov, L.A. Trachuk, A.G. Mel'nikov, "The effect of the size, shape, and structure of metal nanoparticles on the dependence of their optical properties on the refractive index of a disperse medium". Optics and Spectroscopy 98(1), 77-83 (2005).

Colleen L. Nehl, Hongwei Liao, Jason H. Hafner, "Optical properties of star-shaped gold nanoparticles". Nano Lett. 6(4), 683-688 (2006). Leif J. Sherry, Rongchao Jin, Chad A. Mirkin, George C. Schatz, Richard P. Van Duyne, "Localized surface plasmon resonance spectroscopy of single silver triangular nanoprisms". Nano Lett. 6(9), 2060-2065 (2006). Maria-Victoria Meli, R. Bruce Lennox, "Surface Plasmon Resonance of gold nanoparticle array partially embedded in quartz substrate". J. Phys. Chem. B 111,3658-3664 (2007).

Ahmet A. Yanik, Min Huang, Osami Kamohara, Alp Artar, Thomas W. Geisbert, John H. Connor, Hatice Altug, "An Optofluidic Nanoplasmonic

Biosensor for Direct Detection of Live Viruses from Biological Media". Nano Lett. 10, 4962-4969 (2010).

S. Debrus, J. Lafait, M. May, N. Pinçon, D. Prot, C. Sella, J. Venturini, "Z-scan determination of the third-order optical nonlinearity of gold:silica nanocomposites". J. Appl. Phys. 88(8), 4469-4475 (2000). E.L. Falcâo-Filho, Cid B. de Araûjo, J.J. Rodrigues Jr., "High-order nonlinearities of aqueous colloids containing silver nanoparticles". J. Opt. Soc. Am. B 24(12), 2948-2956 (2007).

Diego Rativa, R.E. de Araujo, A.S.L. Gomes, "One photon nonresonant highorder nonlinear optical properties of silver nanoparticles in aqueous solution". Opt. Express 16(23), 19244-19252 (2008).

Sinzo Muto, Tomohiro Kubo, Youichi Kurokawa, Keiichiro Suzuki, "Third-order nonlinear optical properties of disperse red 1 and Au nanometer-size particle-doped alumina films prepared by the sol-gel method". Thin Solid Films 322, 233-237 (1998).

Lionel François, Mehran Mostafavi, Jacqueline Belloni, Jean-François Delouis, Jacques Delaire, Patrick Feneyrou, "Optical limitation induced by gold clusters. 1. Size effect". J. Phys. Chem. B 104, 6133-6137 (2000).

P. Prem Kiran, B.N. Shivakiran Bhaktha, D. Narayana Rao, Goutam De, "Nonlinear optical properties and surface-plasmon enhanced optical limiting in Au-Cu nanoclusters co-doped in Si02 sol-gel films". J. Appl. Phys. 96(11), 6717-6723 (2004).

R. Sathyavathi, M. Balamurali Krishna, S. Venugopal Rao, R. Saritha, D. Narayana Rao, "Biosynthesis of silver nanoparticles using coriandrum sativum leaf extract and their application in nonlinear optics". Adv. Sci. Lett. 3, 1-6 (2010).

Rongchao Jin, YunWei Cao, Chad A. Mirkin, K.L. Kelly, George C. Schatz, J.G. Zheng, "Photoinduced conversion of silver nanospheres to nanoprisms". Science 294, 1901 (2001).

[41] Mostafa A. El-Sayed, "Some interesting properties of metals confined in time and nanometer space of different shapes". Acc. Chem. Res. 34(4), 257-264 (2001).

[42] Kohei Imura, Tetsuhiko Nagahara, Hiromi Okamoto, "Near-field two-photon-induced photoluminescence from single gold nanorods and imaging of plasmon modes". J. Phys. Chem. B 109, 13214-13220 (2005).

[43] Joseph R. Lakowicz, Krishanu Ray, Mustafa Chowdhury, Henryk Szmacinski, Yi Fu, Jian Zhang, Kazimierz Nowaczyk, "Plasmon-control fluorescence: a new paradigm in fluorescence spectroscopy". Analyst 133, 1308-1346 (2008).

[44] Vasudevanpillai Biju, Tamitake Itoh, Abdulaziz Anas, Athiyanathil Sujith, Mitsuru Ishikawa, "Semiconductor quantum dots and metal nanoparticles: synthesis, optical properties, and biological application". Anal. Bioanal. Chem. 391, 2469-2495 (2008).

[45] Nie S., Emory S.R., "Probing single molecules and single nanoparticles by surface enhanced Raman scattering". Science 275, 1102 (1997).

[46] Kneipp K., Wang Y., Kneipp H., et al., "Single molecule detection using surface enhanced Raman scattering". Phys. Rev. Lett. 78, 1667 (1997).

[47] Huanjun Chen, Xiaoshan Kou, Zhi Yang, Weihai Ni, Jianfang Wang, "Shape-and Size-Dependent Refractive Index Sensitivity of Gold Nanoparticles". Langmuir 24, 5233-5237 (2008).

[48] Cecilia Noguez, "Surface Plasmons on Metal Nanoparticles: The Influence of Shape and Physical Environment". J. Phys. Chem. C 111, 3806-3819 (2007).

[49] Ivan O. Sosa, Cecila Noguez, Rube.n G. Barrera, "Optical Properties of Metal Nanoparticles with Arbitrary Shapes". J. Phys. Chem. B 107, 6269-6275 (2003).

[50] Panit Chantharasupawong, Reji Philip, Huifeng Qian, Rongchao Jin, Jayan Thomas, "Atomically engineered gold nanoclusters for optical limiting". SPIE Newsroom 10.1117/2.1201303.004751 (2013).

[51] Yachen Gao, Qing Chang, Hongan Ye, Weiyan Jiao, Yuliang Li, Yuxiao Wang, Yinglin Song, Daoben Zhu, "Size effect of optical limiting in gold nanoparticles". Chem. Phys. 336, 99-102 (2007).

Li Shang, Shaojun Dong, G. Ulrich Nienhaus, "Ultra-small fluorescent metal nanoclusters: Synthesis and biological applications". Nano Today 6, 401-418 (2011).

Rui Hu, "Using gold nanoparticles for cancer imaging and drug delivery". SPIE Newsroom, 10.1117/2.1201009.003119 (2010).

А.И. Екимов, A.A. Онущенко, "Квантовый размерный эффект в трехмерных микрокристаллах полупроводников". ПЖЭТФ 34(6), 363-366 (1981).

Ying Wang, Andris Suna, John McHugh, Edwin F. Hilinski, Patricia A. Lucas, Robert D. Johnson, "Optical transient bleaching of quantum-confined CdS clusters: the effects of surface-trapped electron-hole pairs". J. Chem. Phys. 92, 6927-6939 (1990).

M. Rtickschloss, Th. Wirschem, H. Tamura, G. Ruhl, J. Oswald, S Veprek, "Photoluminescence from OH-related radiative centers in silica, metal oxides and oxidized nanocrystalline and porous silicon". J. Lumun. 63, 279-287 (1995).

N. Chestnoy, T.D. Harris, R. Hull, L.E. Brus, "Luminescence and photophysics of CdS semiconductor clusters: the nature of the emitting electronic state". J. Phys. Chem. 90, 3393-3399 (1986).

Arik Kar, Simanta Kundu, amitava patra, "Surface defect-related luminescence properties of Sn02 nanorods and nanoparticles". J. Phys. Chem. С 115, 118-124 (2011).

Hong-Bing Fu, Jian-Nian Yao, "Size effects on the optical properties of organic nanoparticles". J. Am. Chem. Soc. 123, 1434-1439 (2001). Fan Wang, Peter J. Reece, Suriati Paiman, Qiang Gao, Hark Hoe Tan, Chennupati Jagadish, "Nonlinear optical processes in optically trapped InP nanowires". Nano Lett. 11, 4149-4153 (2011).

V.I. Klimov, A.A. Mikhailovsky, Su Hu, A. Malko, J.A. Hollingsworth, C.A. Leatherdale, H.-J. Eisler, M.G. Bawendi, "Optical gain and stimulated emission in nanocrystal quantum dots". Science 290, 314 (2000).

U. Woggon, S.V. Bogdanov, O. Wind, K.-H. Schlaad, H. Pier, C. Klingshirn, P. Chatziagorastou, H.P. Fritz, "Electro-optical properties of CdS embedded in a polymer". Phys. Rev. B 48(16), 979-986 (1993).

Takayoshi Sasaki, Mamoru Watanabe, "Semiconductor nanosheet crystallites of quasi-Ti02 and their optical properties". J. Phys. Chem. B 101, 10159-10161 (1997).

Joseph R. Lakowicz, Ignacy Gryczynski, Zygmunt Gryczynski, Catherine J. Murphy, "Luminescence spectral properties of CdS nanoparticles". J. Phys. Chem. B 103, 7613-7620 (1999).

Warren C.W. Chan, Shuming Nie, "Quantum dot bioconjugated for ultrasensitive nonisotopic detection". Science 281, 2016 (1998). A.P. Alivisatos, A.L. Harris, N.J. Levinos, M.L. Steigerwald, L.E. Brus, "Electronic states of semiconductor clusters: Homogeneous and inhomogeneous broadening of the optical spectrum". J. Chem. Phys. 89, 4001-4011 (1988). Moungi G. Bawendi, Michael L. Steigerwald, Louis E. Brus, "The quantum mechanics of larger semiconductor clusters ("quantum dots")". Annu. Rev. Phys. Chem. 41, 477-496 (1990).

Cheol ITyoun Ahn, Young Yi Kim, Dong Chan Kim, Sanjay Kumar Mohanta, Hyung Koun Cho, "A comparative analysis of deep level emission in ZnO layers deposited by various methods". J. Appl. Phys. 105, 013502 (2009). Haibo Zeng, Guotao Duan, Yue Li, Shikuan Yang, Xiaoxia Xu, Weiping Cai, "Blue luminescence of ZnO nanoparticles based on non-equilibrium processes: defect origins and emission controls". Adv. Func. Mater. 20, 561-572 (2010). Hiilia kafitelen, Kasim Osakoglu, Ralf Thomann, Suyan Tu, Stefan Weber, Emre Erden, "EPR and photoluminescence spectroscopy studies on the defect structure of ZnO nanocrystals". Phys. Rev. B 86, 014113 (2012). Hiroyuki Usui, Yoshiki Shimizu, Takeshi Sasaki, Naoto Koshizaki, "Photoluminescence of ZnO nanoparticles prepared by laser ablation in different surfactant solutions". J. Phys. Chem. B 109, 120-124 (2005).

M.G. Bawendi, W.L. Wilson, L. Rothberg, P.J. Carroll, T.M. Jedju, M.L. Steigerwald, L.E. Brus, "Electronic structure and photoexcited-carrier dynamics in nanometer sized CdSe clusters". Phys. Rev. Let. 65(13), 1623-1626 (1990). Myrtil L. Kahn, Thierry Cardinal, Bruno Bousquet, Miguel Monge, Véronique Jubera, Bruno Chaudret, "Optical properties of Zinc oxides nanoparticles and nanorods synthesized using an organometallic method". ChemPhysChem 7, 2392-2397 (2006).

Noh Soo Han, Hyeong Seop Shim, Joo Hee Seo, Sun Young Kim, Seung Min Park, Jae Kyu Song, "Defect states of ZnO nanoparticles: Discrimination by time-resolved photoluminescence spectroscopy". J. Appl. Phys. 107, 0843306 (2010).

Ying Wang, N. Herron, W. Mahler, A. Suna, "Linear- and nonlinear-optical properties of semiconductor clusters". J. Opt. Soc. Am. B 6(4), 808-813 (1989). D.J. Norris, M.G. Bawendi, "Structure in the lowest absorption feature of CdSe quantum dots". J. Chem. Phys. 103(13), 5260-5268 (1995). Gregory D. Scholes, Garry Rumbles, "Excitons in nanoscale systems". Nature Materials 5, 683-696 (2006).

Viktor. 1. Klimov, "Optical nonlinearities and ultrafast carrier dynamics in semiconductor nanocrystals". J. Phys. Chem. B 104, 6112-6123 (2000). V.I. Klimov, A.A. Mikhailovsky, D.W. McBranch, C.A. Leatherdale, M.G. Bawendi, "Mechanisms for intraband energy relaxation in semiconductor quantum dots: The role of electron-hole interactions". Phys. Rev. B 61(20), 349352 (2000).

Mostafa A. El-Sayed, "Small is different: Shape-, size-, and composition-dependent properties of some colloidal semiconductor nanocrystals". Acc. Chem. Res. 37, 326-333 (2004).

Y. Wang, N. Herron, "Nanometer-sized semiconductor clusters: materials synthesis, quantum size effects, and photophysical properties". J. Phys. Chem. 95, 525-532 (1991).

Baolong Yu, Congshn Zhu, Fuxi Gan, "Exciton spectra of Sn02 nanocrystals with surficial dipole layer". Opt. Mater. 7, 15-20 (1997). S.A. Shavlin, S.M. Woodley, "Electronic and optical properties of doped and undoped (Ti02)n nanoparticles". J. Phys. Chern. C 114, 17333-17343 (2010). Mario Dagenais, "Low power optical saturation of bound excitons with giant oscillator strength". Appl. Phys. Lett. 43(8), 742 (1983).

Takumi Kataoka, Takashi Tokizaki, Arao Nakamura, "Mesoscopic enhancement of optical nonlinearity in CuCl quantum dots: Giant-oscillator-strength effect on confined Excitons". Phys. Rev. B 48(4), 2815-2818 (1993). Eiichi Hanamura, "Very large optical nonlinearity of semiconductor microcrystallites". Phys. Rev. 5 37(3), 1273-1279 (1988). T. Takagahara, "Effect of dielectric confinement and electron-hole exchange interaction on excitonic states in semiconductor quantum dots". Phys. Rev. B 47(8), 4569-4584 (1992).

Ya-Ping Sun, Jason E. Riggs, Kevin B. Henbest, Robert B. Martin, "Nanomaterials as optical limiters". J. Nonlin. Opt. Phys. & Mater. 9(4), 481 -503 (2000).

Welling Jia, Elliot P. Douglas, Fenggi Guo, Wenfang Sun, "Optical limiting of semiconductor nanoparticles for nanosecond laser pulses". Appl. Phys. Lett. 85(26), 6326-6328 (2004).

N. Venkatram, D. Narayana Rao, M.A. Akundi, "Nonlinear absorption, scattering and optical limiting studies of CdS nanoparticles". Opt. Express 13(3), 867-872 (2005).

Quanshui Li, Chunling Liu, Zhengang Liu, Qihuang Gong, "Broadband optical limiting and two-photon absorption properties of colloidal GaAs nanocrystals". Opt. Express 13(6), 1833-1838 (2005).

Q.S. Li, C.L. Liu, L.Y. Zang, Q.H. Gong, X.L. Yu, C.B. Cao, "Broadband optical limiting in the suspensions of lead sulfide nanoparticles". Laser Phys. 18(4), 434-437 (2008).

[93] N. Venkatram, R. Sai Santosh Kumar, D. Narayana Rao, "Nonlinear absorption and scattering properties of cadmium sulphide nanocrystals with its application as a potential optical limiter". J. Appl. Phys. 100, 074309 (2006).

[94] Quanshui Li, Chunling Liu, Leyun Zang, Qihuang Gong, Xuelian Yu, Chuanbao Cao, "Nonlinear scattering, absorption, and refraction processes in the colloidal suspensions of Bi2S3 and CuS nanoparticles and their combined effects for broadband optical limiting". J. Opt. Soc. Am. B 25(12), 1978-1983 (2008).

[95] C.P. Singh, K.S. Bindra, G.M. Bhalerao, S.M. Oak, "Investigation of optical limiting in iron oxide nanoparticles". Opt. Express 16(12), 8440-8450 (2008).

[96] Litty Irimpan, V.P.N. Nampoori, P. Radhakrishnan, Bindu Krishnan, A. Deepthy, "Size-dependent enhancement of nonlinear optical properties in nanocolloids ofZnO". J. Appl. Phys. 103, 033105 (2008).

[97] B.J. Justus, A.J. Campillo, D.G. Hendershot, D.K. Gaskill, "Optical limiting in semiconductor nanocrystals in glass". Opt. Commun. 103, 405-409 (1993).

[98] J. He, W. Ji, G.H. Ma, S.H. Tang, H.I. Elim, W.X. Sun, Z.H. Zhang, W.S. Chin, "Excitonic nonlinear absorption in CdS nanocrystals studied using Z-scan technique". J. Appl. Phys. 95(11), 6381-6386 (2004).

[99] Takashi Tokizaki, Takumi Takaoka, Arao Nakamura, Naoki Sugimoto, Tsuneo Manabe, "Large Enhancement of third-order optical susceptibility in CuCl quantum dots embedded in glass". Jpn. J. Appl. Phys. 32, L782-L784 (1993).

[100] Todd D. Krauss, Frank W. Wise, "Femtosecond measurement of nonlinear absorption and refraction in Cds, ZnSe, and ZnS". Appl. Phys. Lett. 65(14), 1739-1741 (1994).

[101] H.P. Li, B. Liu, C.H. Kam, Y.L. Lam, W.X. Que, L.M. Gan, C.H. Chew, G.Q. Xu, "Femtosecond Z-scan investigation of nonlinear refraction in surface modified PbS nanoparticles". Opt. Mater. 14, 321-327 (2000).

[102] Baolong Yu, Congshan Zhu, Fuxi Gan, "Large nonlinear optical properties of Fe203 nanoparticles". Physica E 8, 360-364 (2000).

[103] H. Du, G.Q. Xu, W.S. Chin, L. Huang, W. Ji, "Synthesis, characterization, and nonlinear optical properties of hybridized CdS-polystyrene nanocomposites". Chem. Mater. 14, 4473-4479 (2002).

[104] Baolong Yu, Congshan Zhu, Fuxi Gan, "Optical Nonlinearity of Bi203 nanoparticles studied by Z-scan technique". J. Appl. Phys. 82(9), 4532-4537 (1997).

[105] Few C. Sciancalepore, T. Cassano, M. L. Curri, D. Mecerreyes, A. Valentini, A. Agostiano, R. Tommasi, M. Striccoli, "Ti02 nanorods/PMMA copolymer-based nanocomposites: highly homogeneous linear and nonlinear optical material". Nanotechnology 19, 205705 (2008).

[106] A. Nakamura, T. Tokizaki, H. Akiyama, T. Kataoka, "Quantum size effects and optical nonlinearity of confined Excitons in semiconducting microcrystallites". J. Lumin. 53, 105-109 (1992).

[107] R. Lopez, L.C. Feldman, R.F. Haglund Jr., "Size-dependent optical properties of V02 nanoparticle arrays". Phys. Rev. Lett. 93(17), 177403 (2004).

[108] Oleksandr L. Stroyuk, Volodymyr M. Dzhagan, Vitaliy V. Shvalagin, Stepan Ya. Kuchmiy, "Size-dependent optical properties of colloidal ZnO nanoparticles charged by photoexitation". J. Phys. Chem. C 114, 220-225 (2010).

[109] Horst Weller, "Quantized semiconductor particles: A novel state of mater for materials science". Adv. Mater. 5(2), 88-95 (1993).

[110] Jeffrey G. Winiarz, Liangmin Zhang, Manjari Lai, Christopher S. Friend, Paras N. Prasad, "Observation of the photorefractive effect in a hybrid organic-inorganic nanocomposite". J. Am. Chem. Soc. 121, 5287-5295 (1999).

[111] Fang-Chung Chen, Chih-Wei Chu, Jun He, Yang Yang, "Organic thin-film transistor with nanocomposite dielectric gate insulator". Appl. Phys. Lett. 85(15), 3295-3297 (2004).

[112] Fang-Chung Chen, Chiao-Shun Chuang, Yung-Sheng Lin, Li-Jen Kung, Tung-Hsien Chen, Han-Ping D. Shieh, "Low-voltage organic thin-film transistors with polymeric nanocomposite dielectrics". Organic Electron. 7, 435-439 (2006).

[113] A.P. Alivisatos, "Semiconductor clusters, nanocrystals, and quantum dots". Science 271, 933-937 (1996).

[114] Laura L. Beecroft, Christopher K. Ober, "Nanocomposite materials for optical applications". Chem. Mater. 9, 1302-1317 (1997).

[115] Tito Trindade, Paul O'Brien, Nigel L. Pickett, "Nanocrystalline semiconductors: Synthesis, properties, and perspectives". Chem. Mater. 13, 3843-3858 (2001).

[116] Dan Li, Ye Liu, Heqing Yang, Shixiong Qian, "Femtosecond nonlinear optical properties of carbon nanoparticles". Appl. Phys. Lett. 81(11), 2088-2090 (2002).

[117] GianPiero Banfi, Vittorio Degiorgio, Daniel Ricard, "Nonlinear optical properties of semiconductor nanocrystals". Advances in Phys. 47(3), 447-510 (1998).

[118] Bennett B.R., Soref R.A., Del Alamo J., "Carrier-induced change in refractive index of InP, GaAs, and InGaAsP". IEEE J Quantum Electron 26(1), 113-122 (1990).

[119] Veselago V.G., "The electrodynamics of substances with simultaneously negative values of 8 and p". Physics-Uspekhi 10, 509-514 (1968).

[120] Yu Z.G., Krishnamurthy S., Guha S., "Photoexcited-carrier-induced refractive index change in small bandgap semiconductors". J. Opt. Soc. Am. В 23(11), 2356-2360 (2006).

[121] Тауц Я., "Оптические свойства полупроводников в видимой и ультрафиолетовой областях спектра". УФН 94(3), 501-534 (1968).

[122] Efros ALL., Rosen М., "Quantum size level structure of narrow-gap semiconductor nanocrystals: Effect of band coupling". Phys. Rev. В 58(11), 7120-7135 (1998).

[123] Hideo Hosono, Yoshihiro Abe, Ying L. Lee, Takashi Tokizaki, Arao Nakamura, "Large third-order optical nonlinearity of nanometer-sized amorphous semiconductor: Phosphorous colloids formed in Si02 glass by ion implantatiom". Appl. Phys. Lett. 61(23), 2747-2749 (1992).

[124] Robert E. Schwerzel, Kevin B. Spahr, John P. Kurmer, Van E. Wood, Jerry A. Jenkins, "Nanocomposite photonic polymers. 1. Third-order nonlinear optical properties of capped cadmium sulfide nanocrystals in an ordered polydiacetylene host". J. Phys. Chem. A 102, 5622-5626 (1998).

[125] R.A. Ganeev, M. Baba, M. Morita, D. Rau, H. Fujii, a.I. Ryasnyansky, N. Ishizawa, M. Suzuki, H. Kuroda, "Nonlinear optical properties of CdS and ZnS nanoparticles doped into zirconium oxide films". J. Opt. A: Pure Appl. Opt. 6, 447-453 (2004).

[126] Paul W. Levy, "Color centers and radiation-induced defects in A1203". Phys. Rev. 123(4), 1226-1233 (1961).

[127] B.D. Evans, M. Stapelbroek, "Optical properties of the F+ center in crystalline A1203". Phys. Rev. B 18(12), 7089-7098 (1978).

[128] Bruce D. Evans, Gerald J. Pogatshnik, Yok Chen, "Optical properties of lattice defects in a-Al203". Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B 91, 258-262 (1994).

[129] Y. Chen, J.L. Kolopus, W.A. Sibley, "Luminescence of the F+ center in MgO". Phys. Rev. 186(3), 865-870 (1969).

[130] Lawrence A. Kappers, Roger L. Kroes, "Eugene B. Hensley, F+ and F' centers in magnesium oxide". Phys. Rev. B 1(10), 4151-4157 (1969).

[131] Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Hisao Kanda, "Direct-bandgap properties and evidence for ultraviolet lasing of hexagonal boron nitride single crystal". Nature Materials 3, 404-409 (2004).

[132] Yoichi Kubota, Kenji Watanabe, Osamu Tsuda, Takashi Taniguchi, "Deep ultraviolet light-emitting hexagonal boron nitride synthesized at atmospheric pressure". Science 317, 932 (2007).

[133] Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, "Jahn-Teller effect on exciton states in hexagonal boron nitride single crystals". Phys. Rev. B 79, 193104 (2009).

[134] Chihiro Itoh, Katsumi Tanimura, Noriaki Itoh, "Optical studies of self-trapped excitons in Si02". J. Phys. C: Solid State Phys. 21, 4693-4702 (1988).

[135] Katsumi Tanimura, Takeshi Tanaka, Noriaki Itoh, "Creation of Quasistable Lattice Defects by Electronic Excitation in Si02". Phys. Rev. Lett. 51, 423 (1983).

[136] W. Hayes, M.J. Kane, O. Salminen, R. L. Wood, S.P. Doherty, "ODMR of recombination centers in crystalline quartz". J. Phys. C: Solid State Phys. 17, 2943 (1984).

[137] W. Hayes, "Mechanisms of exciton trapping in oxides". J. Lumin. 31-32(1), 99101 (1984).

[138] C. Itoh, K. Tanimura, N. Itoh, "Lattice relaxation induced by electronic excitation in A1203". J. Phys. C: Solid State Phys. 19, 6887 (1986).

[139] Katsumi Tanimura, Chihiro Itoh, Noriaki Itoh, "Transient optical absorption and luminescence induced by band-to-band excitation in amorphous Si02". J. Phys. C: Solid State Phys. 21, 1869-1876 (1988).

[140] Anatoly N. Trukhin, "Excitons in Si02: a review". J. Non-Cryst. Solids 149, 3245 (1992).

[141] N.F. Mott, A.M. Stoneham, "The lifetime of electrons, holes and excitons before self-trapping". J. Phys. C: Solid State Phys. 10, 3391-3398 (1977).

[142] I.L. Kuusmann, G.G. Liid'ya, C.B. Lushchik, "Luminescence of free and autolocalized excitons in ionic crystals". Tr. Inst. Fiz. Akad. Nauk Est SSR. 46, 5-81 (1976).

[143] Anatoly Trukhin, Bertrand Poumellec, "Energy transport in silica to oxygen-deficient luminescence centers. Comparison with other luminescence centers in silica and a-quartz". Solid State Commun. 129, 285-289 (2004).

[144] A.N. Trukhin, "Localized states of silicon dioxide, sodium and lead silicate glasses". J. Non-Crust. Solids 123, 250-257 (1990).

[145] Fabrizio Messina, Eleonora Vella, Marco Cannas, Roberto Boscaino, "Evidence of delocalized excitons in amorphous solids". Phys. Rev. Lett. 105, 116401 (2010).

[146] Chihiro Itoh, Katsumi Tanimura, Noriaki Itoh, Minoru Itoh, "Threshold energy for photogeneration of self-trapped excitons in Si02". Phys. Rev. B 39(15), 183186 (1989).

[147] Chihiro Itoh, Toshio Suzuki, Noriaki Itoh, "Luminescence and defect formation in undensified and densified amorphous Si02". Phys. Rev. B 41(6), 3794-3799 (1990).

[148] T. Uchino, D Okutsu, R. Katayama, S. Sawai, "Mechanism of stimulated optical emission from MgO microcrystals with color centers". Phys. Rev. B 79, 165107 (2009).

[149] Y. Uenaka, T. Uchino, "Photoexcitation, trapping, and recombination processes of the F-type centers in lasing MgO microcrystals". Phys. Rev. B 83, 195108 (2011).

[150] G.P. Summers, T.M. Wilson, B.T. Jeffries, H.T. Tohver, Y. Chen, M.M. Abraham, "Luminescence from oxygen vacancies in MgO crystals thermochemically reduced at high temperatures". Phys. Rev. B 27(2), 12831291 (1983).

[151] M.A. Monge, A.I. Popov, C. Ballesteros, R. González, Y. Chen, E.A. Kotomin, "Formation of anion-vacancy clusters and nanocavities in thermochemically reduced MgO single crystals". Phys. Rev. B 62(14), 9299-9304 (2000).

[152] Bruce D. Evans, "Ubiquitous blue luminescence from undoped synthetic sapphire". J. Lumin. 60-61, 620-626 (1994).

[153] Akiko Nishimura, Natsuko Sagawa, Takashi Uchino, "Structural origin of visible luminescence from silica based organic-inorganic hybrid materials". J. Phys. Chem. C Lett. 113, 4260-4262 (2009).

[154] T. Iwasaka, K. Inoue, R. Katayama, T. Uchino, "Synthesis of luminescence silica crystals via a sonochemical reduction route". J. Phys. Chem. C 116, 67546761 (2012).

[155] Bruce D. Evans, Gerald J. Pogatshnik, Yok Chen, "Optical properties of lattice defects in a-Al203". Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B 91, 258-262 (1994).

[156] A.N. Trukhin, J.L. Jansons, K. Truhins, "Luminescence of silica glass containing aluminium oxide". J. Non-Crust. Solids 347, 80-86 (2004).

[157] Linards Skuja, "Optically active oxygen-deficiency-related centers in amorphous silicon dioxide". J. Non-Cryst. Solids 239, 16-48 (1998).

[158] Roushdey Salh, "Defect related luminescence in silicon dioxide network: A review" in Crystalline Silicon: Properties and Uses (editor Sukumar Basu, Rijeka, InTech) 135-172 (2011).

[159] T. Uchino, D. Okutsu, "Broadband laser emission from color centers inside MgO microcrystals". Phys. Rev. Lett. 101, 117401 (2008).

[160] E.F. Martynovich, V.I. Baryshnikov, V.A. Grigorov, "Visible laser operation of A1203 color centers at room temperature". JTP Lett. 11, 81 (1985).

[161] E.F. Martynovich, A.G. Tokarev, "Lasing at approximately 1 micron from color centers in A1203 at 300 K". JTP 30, 1197 (1985).

[162] S.A. Mikhov, A.P. Voitovich, V.A. Kononov, G.I. Kromskii, V.I. Uskov, V.E. Grinkevich, "Laser made from a sapphire color-center crystal". JTP 56, 598600 (1986).

[163] R. Pérez Salas, R. Aceves, R. Meléndrez, M. Barboza-Flores, Ultraviolet dosimetric properties of a-Al203 crystals". Appl. Phys. Lett. 63(7), 894-895 (1993).

[164] V.V. Harutunyan, A.K. Babayan, V.A. Gevorkyan, H.M. Martirosian, "Luminescence exitation in the fundamental region of absorption of corundum single crystals using synchrotron radiation". Phys. Stat. Sol. В 191, K9-K11 (1995).

[165] Т.В. Перевалов В.А. Гриценко, "Применение и электронная структура диэлектриков с высокой диэлектрической проницаемостью". УФН 180(6), 587-603 (2010).

[166] Satoshi Koizumi, Kenji Watanabe, Masataka Hasegawa, Hisao Kanda, "Ultraviolet emission from a diamond pn junction". Science 292, 1899 (2001).

[167] Yoshitaka Taniyasu, Makoto Kasu, Toshiki Makimoto, "An aluminium nitride light-emitting diode with a wavelength of 210 nanometers". Nature Lett. 441(18), 325-328 (2006).

[168] Yuri D. Glinka, Sheng-Hsien Lin, Lian-Pin Hwang, Yit-Tsong Chen, Norman H. Tolk, "Size effect in self-trapped exciton photoluminescence from Si02-based nanoscale materials". Phys. Rev. B 64, 085421 (2001).

[169] C. Attaccalite, M. Bockstedte, A. Marini, A. Rubio, L. Wirtz, "Coupling of excitons and defect states in boron-nitride nanostructures". Phys. Rev. B 83, 144115 (2011).

[170] M.G. Silly, P. Jaffrennou, J. Barjon, J.-S. Lauret, F. Ducastelle, A. Loiseau, E. Obraztsova, B. Attal-Tretout, E. Rosencher, "Luminescence properties of hexagonal boron nitride: Cathodoluminescence and photoluminescence spectroscopy measurements". Phys. Rev. B 75, 085205 (2007).

[171] S. Musikhin, L. Bakueva, E.H. Sargent, A. Shik, "Luminescence properties and electronic structure of conjugated polymer-dielectric nanocrystal composites". J. Appl. Phys. 91(10), 6679-6683 (2002).

[172] Yuri D. Glinka, Sheng-Hsien Lin, Yit-Tsong Chen, "Time-resolved photoluminescence study of silica nanoparticles as compared to bulk type-Ill fused silica". Phys. Rev. B 66, 035404 (2002).

[173] Yuri D. Glinka, Sheng-Hsien Lin, Yit-Tsong Chen, "Two-photon-excited luminescence and defect formation in Si02 nanoparticles induced by 6.4-eV ArF laser light". Phys. Rev. B 62(7), 4733-4743 (2000).

[174] Yu. D. Glinka, K.-W. Lin, H.-C. Chang, S.H. Lin, "Multiphoton-excited luminescence from diamond nanoparticles". J. Phys. Chem. B 103, 4251-4263 (1999).

[175] Bulent E. Yoldas, "Photoluminescence in chemically polymerized Si02 and Al203-Si02 system". J. Mater. Res. 5(6), 1157-1158 (1990).

[176] G. Wakefield, H.A. Keron, P.J. Dobson, J.L. Hutchison, "Structural and optical properties of terbium oxide nanoparticles". J. Phys. Chem. Solid. 60, 503-508 (1999).

[177] A. Ortiz, J.C. Alonso, V. Pankov, D. Albarran, "Violet-blue photoluminescence in aluminium oxide films prepared by ultrasonic spray pyrolysis". J. Lumin. 81, 45-51 (1999).

[178] Zhong Qing Yu, Dao Chang, Cun Li, Ning Zhang, Yu Ying Feng, "You Yuan Dai, Blue photoluminescence of pure nanostructured y-Al203". J. Mater. Res. 16(7), 1890-1893 (2001).

[179] Zhong Qing Yu, Cun Li, Ning Zhang, "Size dependence of the luminescence spectra of nanocrystal alumina". J. Lumin. 99, 29-34 (2002).

[180] S.X. Lu, Y.H. Tong, Y.C. Liu, C.S. Xu, Y.M. Lu, J.Y. Zhang, D.Z. Shen, X.W. Fan, "The structure and optical properties of A1N nanocrystals prepared by Schlenk techniques at atmospheric pressure and low temperature". J. Phys. Chem. Solid. 66, 1609-1613 (2005).

[181] Takashi Uchino, Naoko Kurumoto, Natsuko Sagawa, "Structure and formation mechanism of blue-light-emitting center in silicon and silica-based nanostructured materials". Phys. Rev. B 73, 233203 (2006).

[182] Atsuko Aboshi, Naoko Kurumoto, Tomoko Yamada, Takashi Uchino, "Influence of thermal treatments on the photoluminescence characteristics of nanometer-sized amorphous silica particles". J. Phys. Chem. C 111, 8483-8488 (2007).

[183] Asako Anjiki, Takashi Uchino, "Visible photoluminescence from photoinduced molecular species in nanometer-sized oxides: Crystalline A1203 and amorphous Si02 nanoparticles". J. Phys. Chem. C116, 15747-15755 (2012).

[184] Shigeto Sawai, Takashi Uchino, "Visible photoluminescence from MgAl204 spinel with cation disorder and oxygen vacancy". J. Appl. Phys. 112, 103523 (2012).

[185] L. Vaccaro, L. Spallino, S. Agnello, G. Buscarino, M. Cannas, "Defect-related visible luminescence of silica nanoparticles". Phys. Status Solidi C 10(4), 658661 (2013).

[186] L. Spallino, L. Vaccaro, S. Agnello, M. Cannas, "Effect induced by UV laser radiation on the blue luminescence of silica nanoparticles". J. Lumin. 138, 3943 (2013).

[187] L. Vaccaro, G. Vaccaro, S. Agnello, G. Buscarino, M. Cannas, "Wide range excitation of visible luminescence in nanosilica". Solid State Commun. 150, 2278-2280 (2010).

[188] Lavinia Vaccaro, Adriana Morana, Viktor Radzig, Marco Cannas, "Bright visible luminescence in silica nanoparticles". J. Phys. Chem. C 115, 1947619481 (2011).

[189] Yuri D. Glinka, Sheng-Hsien Lin, Yit-Tsong Chen, "The photoluminescence from hydrogen-related species in composites of Si02 nanoparticles". Appl. Phys. Lett. 75(6), 778-780 (1999).

[190] Jin Mu, Leihua Xu, Xubin Gao, Yunyan Zhang, "A strong blue emission band from silica nanospheres modified with chlorotrimethylsilane". J. Dispersion Sei. Technol. 26, 483-486 (2005).

[191] R. Schmechel, H. Winkler, Li Xaomao, M. Kennedy, M. Kolbe, A. Benker, M. Winterer, R.A. Fischer, H. Hahn, H. von Seggern, "Photoluminescence properties of nanocrystalline Y203:EuJ" in different environments". Scripta Mater. 44, 1213-1217 (2001).

[192] Anna M. Chizhik, Alexey I. Chizhik, Raphael Gutbrod, Alfred Johan Meixner, Torsten Schmidt, Jana Sommerfeld, Friedrich Huisken, "Imaging and spectroscopy of defect luminescence and electron-phonon coupling in single Si02 nanoparticles". Nano Lett. 9(9), 3239-3244 (2009).

[193] Y.K. Chang, H.H. Hsieh, W.F. Pong, M.-H. Tsai, F.Z. Chien, P.K. Tseng et. al., "Quantum confinement in diamond nanocrystals studied by X-ray-absorption spectroscopy". Phys. Rev. Lett. 82(26), 5377-5380 (1999).

[194] L. Wirtz, A. Marini, A. Rubio, "Excitons in boron nitride nanotubes: Dimensionality effects". Phys. Rev. Lett. 96, 126104 (2006).

[195] C.-H. Park, C.D. Spataru, S.G. Louie, "Exciton and many-electron effects in the optical response of single-walled boron nitride nanotubes". Phys. Rev. Lett. 96, 126105 (2006).

[196] Xiaojun Zhao, Rovelyn Tapec-Dytioco, Weihong Tan, "Ultrasensitive DNA detection using highly fluorescent bioconjugated nanoparticles". J. Am. Chem. Soc. 125, 11474-11475 (2003).

[197] Hooisweng Ow, Daniel R. Larson, Mamta Srivastava, Barbara A. Baird, Watt

W. Webb, Ulrich Wiesner, "Bright and stable core-shell fkuorescent silica nanoparticles". Nano Lett. 5(1), 113-117 (2005).

[198] Andrew Burns, Prabuddha Sengupta, Tara Zedayko, Barbara Baird, Ulrich Wiesner, "Core/shell fluorescent silica nanoparticles for chemical sensing: Towards single-particle laboratories". Small 2(6), 723-726 (2006).

[199] Andrew Burns, Hooisweng Ow, Ulrich Wiesner, "Fluorescent core-shell silica nanoparticles: towards "Lab on a particle" architecture for nanobiotechnology". Chem. Soc. Rev. 35, 1028-1042 (2006).

[200] Andrew Burns, Jelena Vider, Hooisweng Ow, Erik Herz, Oula Penate-Medina, Martin Baumgart, Steven M. Larson, Ulrich Wiesner, Michelle Bradbury, "Fluorescent silica nanoparticles with efficient urinary excretion for nanomedicine". Nano Lett. 9(1), 442-448 (2009).

[201] Teeraporn Suteewong, Hiroaki Sai, Robert Hovden, David Muller, Michelle S. Bradbury, Sol M. Gruner, Ulrich Wiesner, "Multicompartment mesoporous silica nanoparticles with branched shapes: An epitaxial growth mechanism". Science 340, 337 (2013).

[202] Boiko Cohen, Cristina Martin, Srikant K. Iyer, Ulrich Wiesner, Abderrazzak Douhal, "Single dye molecule behavior in fluorescent core-shell silica nanoparticles". Chem. Mater. 24, 361-372 (2012).

[203] Daniel R. Larson, Hooisweng Ow, Harshad D. Vishwasrao, Ahmed A. Heikal, Ulrich Wiesner, Watt W. Webb, "Silica nanoparticle architecture determines

radiative properties of encapsulated fluorophores". Chem. Mater. 20, 2677-2684 (2008).

[204] Rajendra Joshi, Verena Feldmann, Wolfgang Koestner, Claudia Detje, Sven Gottschalk, Hermann A. Mayer, Martin G. Sauer, Jörn Engelmann, "Multifunctional silica nanoparticles for optical and magnetic resonance imaging". Biol. Chem. 394(1), 125-135 (2012).

[205] С.И. Покутний, "Энергия связи экситона из пространственно-разделенных электрона и дырки в полупроводниковых квазинульмерных наносистемах". ПЖТФ 39(5), 11-16 (2013).

[206] О.П. Михеева, А.И. Сидоров, "Оптическая нелинейность наночастиц широкозонных полупроводников и изоляторов в видимой и ближней ИК области спектра". ЖТФ 74(6), 77-82 (2004).

[207] Ю.Н. Кульчин, A.B. Щербаков, В.П. Дзюба, С.С. Вознесенский, Г.Т. Микаэлян, "Нелинейно-оптические свойства гетерогенных жидких нанофазных композитов на основе широкозонных наночастиц А12Оз". Квант. Электрон. 38(2), 154-158 (2008).

[208] В.П. Дзюба, А.Е. Краснок, Ю.Н. Кульчин, "Нелинейность показателя преломления диэлектрических нанокомпозитов в слабых оптических полях". ПЖТФ 36(21), 1-9 (2010).

[209] В.П. Дзюба, А.Е. Краснок, Ю.Н. Кульчин, И.В. Дзюба, "Модель нелинейного пропускания света диэлектрическими нанокомпозитами". ФТП 45(3), 306-311 (2011).

[210] Dzyuba V.P., Milichko V.A., Kulchin Yu.N., "Nontypical photoinduced optical nonlinearity of dielectric nanostructures". Journal of Nanophotonics 5, 053528 (2011).

[211] B.A. Миличко, В.П. Дзюба, Ю.Н. Кульчин, "Аномальная оптическая нелинейность диэлектрических нанодисперсий". Квантовая Электроника, 43(6), 567-573 (2013).

[212] Kulchin Yu.N., Dzyuba V.P., Milichko V.A., "Dielectric nano-systems with unique optical properties". Advanced Material Research 677, 36-41 (2013).

[213] Milichko V.A., Dzyuba V.P., Kulchin Yu.N., "Unusual nonlinear optical properties of Si02 nanocomposite in weak optical fields". Applied Physics A: Materials Science & Processing 11(1), 319-322 (2013).

[214] M.J. Weber, D. Milan, W.L. Smith, "Nonlinear refractive index of glasses and crystals". Opt. Eng. 17, 463-469 (1978).

[215] M.J. Moran, C.Y. She, R.L. Carman, "Interferometric measurements of nonlinear refractive-index coefficient relative to CS2 in laser-system-related materials". IEEE J. Quantum. Electron. 11, 259-263 (1975).

[216] S.R. Friberg, P.W. Smith, "Nonlinear optical glasses for ultrafast optical switchers". IEEE J. Quantum. Electron. 23, 2089-2094 (1987).

[217] A. Owyoung, "Ellipse rotation studies in laser host materials". IEEE J. Quantum. Electron. 9, 1064-1069 (1973).

[218] W.E. Williams, M.J. Soileau, E.W. Van Stryland, "Optical switching and n2 measurements in CS2". Opt. Commun. 50, 256-260 (1984).

[219] Mansoor Sheik-Bahae, Ali A. Said, Tai-Huei Wei, David J. Hagan, E.W. Van Stryland, "Sensitive measurement of optical nonlinearities using a singl beam". IEEE J. Quantum. Electron. 26(4), 760-769 (1990).

[220] D. Weire, B.S. Wherrett, D.A.B. Miller, S.D. Smith, "Effect of low-power nonlinear refraction on laser beam propagation in InSb". Opt. Lett. 4, 331-333 (1974).

[221] Xiaodong Liu, Shengli Guo, Huitian Wang, Lantian Hou, "Theoretical study on the close aperture Z-scan curver in the materials with nonlinear refraction and strong nonlinear absorption". Opt. Commun. 197, 431-437 (2001).

[222] Dzyuba V.P., Kulchin Yu.N., Milichko V.A., Photonics of heterogeneous dielectric nanostructures in Nanocomposites — New Trends and Developments (edited by Farzad Ebrahimi, InTech, Rijeka, Croatia), Chapter 15, pp. 393-420 (2012).

[223] Dzyuba V.P., Kulchin Yu.N., Milichko V.A., "Quantum-size states of a particle inside the deformed nanospheres". Advanced Material Research 677, 42-48 (2013).

[224] Dzyuba V.P., Kulchin Yu.N., Milichko V.A., Effect of the shape of a nano-object on quantum-size states. Journal of Nanoparticle Research 14, 1208 (2012).

[225] В.П. Дзюба, Ю.Н. Кульчин, B.A. Миличко, "Квантово-размерные состояния деформированной наносферы". ФТТ56(2), 355-361 (2014).

[226] Ф.М. Морс, Г. Фешбах, Методы теоретической физики, М. ИИЛ, Том 2, 886 (1960).

[227] А.Б. Мигдал, Качественные методы в квантовой теории, М. Наука, 335 (1975).

[228] Д.И. Блохинцев, Основы квантовой механики, М. Высшая школа, 74 (1961).

[229] A.C. Давыдов, Теория твердого тела, М. Наука, 312 (1976).

[230] С.И. Покутний, "Поглощение и рассеяние света на одночастичных состояниях носителей заряда в полупроводниковых квантовых точках". ФШ 40(2), 223-229 (2006).

[231] Питер Ю, Мануэль Кардона, Основы физики полупроводников, М. Физматлит, 249-260 (2002).

[232] С.А. Ахманов, С.Ю. Никитин, Физическая оптика, М. Наука, 476-493 (2004).

[233] Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц, Квантовая механика Т. 3, М. Физматлит (2004).

[234] И.Р. Шен, Принципы нелинейной оптики, М. Наука (1989).