Микро/нано-структурирование и нелинейно-оптическая диагностика материалов с помощью фемтосекундного лазерного излучения и атомно-силовой микроскопии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.21, кандидат наук Яшунин, Дмитрий Александрович

• Яшунин, Дмитрий Александрович
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Яшунин, Дмитрий Александрович

Введение

Глава 1. Нелинейно-оптическая ближнепольная диагностика металлических наноструктур с помощью иглы атомно-силового микроскопа и фемтосекундного лазерного излучения

1.1. Описание эксперимента и результаты

1.2. Численное моделирование и обсуждение экспериментальных результатов

Глава 2. Наноструктурирование поверхностей полимерных пленок с помощью иглы атомно-силового микроскопа

2.1. Методика проведения эксперимента и результаты

2.2. Модели контактного взаимодействия иглы атомно-силового микроскопа с поверхностью

2.3. Обсуждение экспериментальных результатов

Глава 3. Генерация второй гармоники и двухфотонной люминесценции коллоидным раствором золотых наночастиц

3.1. Описание эксперимента

3.2. Результаты эксперимента

3.3. Обсуждение результатов

Глава 4. Микроструктурирование плавленого кварца бесселевыми пучками фемтосекундного лазерного излучения

4.1. Методика формирования микроканалов в плавленом кварце и результаты

4.2. Исследование изменения показателя преломления и волноведущих свойств микроканалов

4.3. Исследование лазерно-индуцированных дефектов

4.4. Химическое травление микроканалов с целью получения микрокапилляров с высоким аспектным отношением

Заключение

Литература

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Микро/нано-структурирование и нелинейно-оптическая диагностика материалов с помощью фемтосекундного лазерного излучения и атомно-силовой микроскопии»

Введение

Одной из ключевых проблем современных технологий является миниатюризация производимых устройств. Для создания новейших компактных устройств необходимо разрабатывать новые методы формирования и диагностики структур с размерами, лежащими в микро- и манометровом диапазонах. Важным направлением в данных областях исследований является применение оптических методов, основанных на использовании фемтосекундных лазерных импульсов, и методов атомно-силовой микроскопии, которые позволяют достичь, высокого пространственного разрешения и реализовать нелинейные механизмы формирования и диагностики структур.

Фемтосекундное лазерное излучение широко используется для создания микроструктур в оптических средах и позволяет создавать пассивные устройства фотоники, такие как, например, оптические разветвители и брэгговские волноводы [1]. Фемтосекундный режим обработки имеет существенные преимущества перед режимами, использующими лазерные импульсы большей длительности, благодаря возможности вводить в материал значительную энергию за очень короткий промежуток времени, порядка 10"14-10"13 с (еще до начала процессов тепловой диффузии). В результате зона теплового воздействия (в которой происходит плавление материала с последующей его солидификацией) значительно уменьшается. Нелинейность процесса воздействия также может приводить к дополнительному ограничению области модификации. Эти причины приводят к высокой точности фемтосекундной лазерной микрообработки материалов. Благодаря чрезвычайно высокой интенсивности излучения возрастает вероятность многофотонных процессов поглощения, вследствие чего при помощи доступных источников фемтосекундного лазерного излучения ближнего инфракрасного диапазона поддаются эффективной обработке даже широкозонные диэлектрики и полупроводники [2, 3].

Наиболее распространенным методом лазерного микроструктурирования является многоимпульсное воздействие при фокусировке излучения микроскопическими объективами с большой ,числовой апертурой вглубь материала и перемещении образца, что позволяет создавать однородные протяженные волноведущие структуры в широком диапазоне материалов [4-11]. В качестве материала для фемтосекундного лазерного микроструктурирования наибольшее распространение получил плавленый кварц, благодаря своей доступности и оптической прозрачности вплоть до ультрафиолетового диапазона длин волн. Лазерное микроструктурирование плавленого кварца при использовании остро

сфокусированных гауссовых пучков на данный момент хорошо исследовано и позволяет создавать волноведущие микроканалы с изотропным и анизотропным распределениями показателя преломления [12, 13], брэгговские волноводы (Bragg grating waveguides) [14], трехмерные волноведущие структуры, такие как оптические разветвители [15]. Не смотря на большие успехи в области фемтосекундной лазерной обработки плавленого кварца возможности такого режима воздействия для создания структур с заданными оптическими свойствами ограничены.

Вместо микроскопических объективов для фокусировки фемтосекундного лазерного излучения могут быть использованы конические аксиконные линзы, которые формируют бездифракционный бесселев пучок. Аксиконная фокусировка позволяет создавать в объеме прозрачного для оптического излучения диэлектрика или полупроводника протяженные (до нескольких сантиметров) тонкие каналы модифицированного вещества в одноимпульсном режиме воздействия [16, 17], который принципиально отличается от многоимпульсного режима при использовании остро сфокусированных гауссовых пучков. Режим многократного воздействия бесселевыми пучками на одно и то же место образца также приводит к формированию микроканалов [18, 19]. Не смотря на то, что в плавленом кварце микроканалы в режиме одноимпульсного воздействия при аксиконной фокусировке были получены довольно давно, их оптические свойства и механизм формирования остаются не исследованными.

Модифицированное вещество плавленого кварца при многоимпульсном воздействии остро сфокусированными гауссовыми пучками лазерного излучения может быть селективно протравлено в растворах плавиковой кислоты HF [20] и гидроксида калия КОН [21], что открывает перспективы для создания функциональных микрофлюидных структур, востребованных в областях биохимической и медицинской диагностики [22]. Так, при химическом травлении микроканалов в растворе плавиковой кислоты были получены трехмерные системы микрокапилляров [23], которые могут быть объединены с волноведущими структурами для формирования оптофлюидных устройств [22]. Важно отметить, что травление в растворе КОН обладает большей селективностью по сравнению с травлением в растворе HF и позволяет формировать микрокапилляры с наиболее высоким аспектным отношением [21].

Микроструктуры, сформированные в плавленом кварце при многоимпульсном воздействии бесселевыми пучками также селективно травятся в растворе плавиковой кислоты, что было использовано для получения микрокапилляров [19]. Однако, травление микроканалов, сформированных в режиме одноимпульсного воздействия, в растворах плавленого кварца и гидроксида калия не изучено.

Фемтосекунднос лазерное излучение успешно применяется также в области нелинейно-оптической диагностики наноразмерных объектов, в частности, металлических наноструктур, которые представляют большой интерес для современных приложений нанотехнологий благодаря своим уникальным оптическим свойствам [24, 25]. Эти свойства определяются коллективными колебаниями электронов в зоне проводимости — резонансами поверхностных плазмонов, которыми можно управлять с помощью размера, формы наночастиц и расстояния между ними [26]. Нелинейные оптические отклики, такие как генерация второй гармоники и двухфотонная люминесценция, очень чувствительны к эффектам локального усиления поля и резонансам поверхностных плазмонов наночастиц, и поэтому эффективно используются для исследования металлических наноструктур [27, 28]. Так, с помощью методов генерации второй гармоники и двухфотонной люминесценции проведены большие циклы работ по исследованию свойств золотых и серебряных наночастиц в коллоидных растворах [29-32] и на поверхностях [33-39]. Было продемонстрировано, что отклик второй гармоники крайне чувствителен к форме, размеру и покрытию металлических наночастиц, а отклики многофотонной люминесценции могут быть использованы для визуализации ближних полей наночастиц и irx кластеров [35, 40-44].

Диагностические возможности фемтосекундного лазерного излучения могут быть существенно расширены при объединении его с атомно-силовой микроскопией. Принцип действия атомно-силового микроскопа (АСМ) основан на взаимодействии иглы (радиус закругления острия которой может достигать 1 нм) с поверхностью исследуемого образца. На малых расстояниях (около нескольюгх ангстрем) между атомами образцов и иглы действуют силы отталкивания, а на больших - силы притяжения. Резкая зависимость силы взаимодействия от расстояния образец-игла позволяет достичь атомарного разрешения при исследовании топографии поверхностей. Комбинация фемтосекундного излучения и АСМ представляет собой безапертурный сканирующий ближнепольный оптический микроскоп, который позволяет исследовать оптические отклики наноструктур с разрешением, превосходящим дифракционный предел. Принцип действия безапертурной сканирующей ближнепольной оптической микроскопии основан на детектировании рассеянного излучения от зонда обычного АСМ, находящегося в непосредственной близости от облучаемой лазерным излучением поверхности образца. При падении лазерного излучения на проводящую иглу АСМ вблизи ее кончика возникает область усиленного поля. Величина и пространственное распределение усиленного поля зависит от формы зонда и поляризации падающего излучения. Большее усиление поля на кончике конусообразного зонда достигается, когда поляризация падающего излучения направлена вдоль оси симметрии иглы [45, 46], поэтому обычно зонд облучают

сбоку лазерным полем с подходящей поляризацией [47]. Альтернативный подход основан на использовании продольного поля, созданного в фокальной области остро сфокусированного лазерного пучка [48]. Усиленное поле на кончике проводящей иглы представляет собой источник излучения с нанометровым размером, который определяется радиусом кривизны острия зонда. Этот источник излучения может быть использован как для локальной спектроскопии, так и для оптической микроскопии ближнего поля высокого разрешения. Пространственное разрешение, достигаемое этой техникой, ограничивается размером кончика иглы АСМ.

Кроме ближнепольной визуализации и спектроскопии нанообъектов игла АСМ, облучаемая непрерывным или импульсным лазерным излучением, может быть использована для формирования наноструктур на поверхности [49, 50]. Образование наноструктур при облучении иглы АСМ лазерными импульсами может происходить из-за абляции материала усиленным на острие лазерным полем [51] или механического воздействия, которое оказывает термически удлиненный зонд на образец [52]. В частности, в работе [52] исследовались механизмы формирования наноструктур на поверхности различных материалов иглой АСМ, облучаемой фемтосекундными лазерными импульсами. При проведении исследований было выяснено, что помимо влияния фемтосекундного лазерного излучения, приводящего к нагреву иглы и ее ударному воздействию на материал образца, важную роль может играть и чисто механическое воздействие иглы на некоторые относительно мягкие материалы. Детали такого взаимодействия иглы и поверхности материала на наномасштабах весьма разнообразны и оставляют простор для дальнейших исследований в этом направлении.

Целью настоящей диссертационной работы является формирование микро- и наноструктур в прозрачных оптических средах и в полимерных пленках, а также нелинейно-оптическая диагностика объемных и поверхностных наноструктур с использованием атомно-силовой микроскопии и фемтосекундного лазерного излучения. В связи с заявленной целью работа была направлена на решение следующих задач:

1. Двумерная нелинейно-оптическая визуализация золотых наночастиц, расположенных на поверхности образца, при их ближнепольном взаимодействии с острием проводящей иглы атомно-силового микроскопа, облучаемой фемтосекундным лазерным излучением.

2. Выявление роли наноструктурирования полимерных пленок иглой атомно-силового микроскопа при механическом воздействии в режиме больших прижимных сил в

задаче формирования наноструктур при облучении иглы АСМ фемтосекундным лазерным излучением.

3. Исследование особенностей генерации второй гармоники и двухфотонной люминесценции коллоидным раствором сферических золотых наночастиц при перестройке длины волны возбуждающего фемтосекундного излучения.

4. Исследование оптических свойств и химического травления микроканалов, сформированных в плавленом кварце с помощью аксиконной фокусировки фемтосекундного лазерного излучения.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Двумерные пространственные распределения нелинейно-оптического сигнала при сканировании проводящей иглой атомно-силового микроскопа золотых наночастиц на поверхности, облучаемых фемтосекундными лазерными импульсами, содержат в себе информацию о форме и ориентации исследуемых наночастиц. Эта информация может быть извлечена путем сопоставления экспериментальных результатов с рассчитанными распределениями сигнала двухфотонной люминесценции для известных нанообъектов.

2. На поверхности полимерных пленок при механическом воздействии иглы АСМ, облучаемой фемтосекундными лазерными импульсами, и больших прижимных силах (150-1500 нН) возможно как образование углублений, вызванных превышением давления, вызываемого иглой, предела пластичности материала (полиметилметакрилат, полистирол), так и выпуклых наноструктур (позитивный фоторезист ФП-9120-2), появление которых связано с сильным адгезионным растяжением, превосходящим предел прочности фоторезиста на растяжение.

3. Нелинейно-оптический сигнал, вызываемый генерацией второй гармоники и двухфотонной люминесценции из коллоидного раствора золотых наночастиц сферичной формы с диаметром 50±7 нм, может определяться димерами (агрегированными наночастицами) с концентрацией в несколько процентов от общего числа частиц. Вывод об источнике нелинейно-оптического сигнала может быть сделан из анализа измерений поляризационных и спектральных характеристик сигнала при перестройке длины волны возбуждающего фемтосекундного лазерного излучения в диапазоне 980-1300 нм.

4. При воздействии сфокусированного аксиконом фемтосекундного лазерного излучения (длительность импульса 60 фс, энергия импульса до 10 мДж) в плавленом кварце возможно образование протяженных микроканалов модифицированного вещества длиной до 15 мм с анизотропными волноведущими свойствами. Анизотропное положительное изменение показателя преломления в микроканалах (величиной в несколько единиц на 10"4) вызвано асимметрией остаточных механических напряжений в материале.

5. В результате селективного травления микроканалов, сформированных при аксиконной фокусировке фемтосекундных лазерных импульсов в плавленом кварце, в водных растворах плавиковой кислоты НР и гидр оке ид а калия КОН возможно получение полых волноведущих микрокапилляров с оптически гладкими стенками длиной до 15 мм и высоким аспектным отношением, достигающим 1:250.

Достоверность. Представленные в диссертации результаты были получены с учетом опубликованных научных работ других экспериментальных и теоретических групп. В экспериментах использовались хорошо апробированные методики на сертифицированном оборудовании. Для некоторых (например, интерферометрических) исследований были созданы отдельные экспериментальные стенды. Все полученные результаты обладают высокой степенью достоверности и являются обоснованными. Подтверждением этого служит согласие аналитических и расчетных данных с результатами, полученными в экспериментах. Основные положения диссертации опубликованы в ведущих российских и зарубежных журналах, неоднократно докладывались на международных и всероссийских конференциях и обсуждались на семинарах в ИПФ РАН.

Личный вклад автора

Все изложенные в диссертационной работе оригинальные результаты получены автором лично, либо при его непосредственном участии. Автор участвовал в проведении экспериментов, постановке задач, проводил обработку экспериментальных данных и интерпретацию результатов. Научный руководитель А. Н. Степанов ставил общие задачи, определял основные направления исследований, участвовал в проведении экспериментов и интерпретации полученных результатов. А. П. Александров и Н. М. Битюрин предоставили полимерные образцы для исследования формирования наноструктур с помощью механического воздействия

иглы ACM на поверхность. А. М. Киселев проводил настройку фемтосекундного генератора. Численное моделирование ближнепольного взаимодействия иглы АСМ с золотой наночастицей было проведено совместно с Н. В. Ильиным. Интерпретация экспериментальных и численных результатов по генерации двухфотонной люминесценции при сканировании иглой АСМ золотых наночастиц на поверхности проводилась совместно с А. И. Смирновым и Н. В. Ильиным. Эксперименты по генерации второй гармоники и двухфотонной люминесценции коллоидным раствором золотых наночастиц проводились совместно с

A. И. Корытиным. В обсуждении теории по генерации второй гармоники золотой наночастицей сферической формы участвовали А. И. Смирнов и Н. В. Ильин. Е. Ю. Ладилина и

B. Н. Буренина оказывали помощь в приготовлении аминированных поверхностей покровных стекол для равномерного нанесения наночастиц на поверхность. Эксперименты по формированию и химическому травлению микроканалов в плавленом кварце проводились совместно с Ю. А. Мальковым.

Научная новизна

1. Впервые проведено экспериментальное исследование и численное FDTD моделирование распределений сигнала двухфотонной люминесценции при сканировании покрытой золотом иглой атомно-силового микроскопа поверхности с расположенными на ней золотыми наночастицами, облучаемыми фемтосекундными лазерными импульсами.

2. По итогам исследований наноструктурирования поверхностей при механическом воздействии иглы АСМ, облучаемой фемтосекундными лазерными импульсами, было продемонстрировано формирование выпуклых наноструктур на поверхности позитивного фоторезиста ФП-9120-2 в режиме адгезионного растяжения при механическом воздействии кремниевой иглы АСМ и больших прижимных силах (F= 150-1500 нН).

3. Проведено экспериментальное исследование поляризационных и спектральных характеристик откликов второй гармоники и двухфотонной люминесценции коллоидного раствора сферических золотых наночастиц при перестройке длины волны возбуждающего фемтосекундного излучения в широком диапазоне (9801300 им).

■ 4.' Продемонстрировано формирование в плавленом кварце протяженных микроканалов с анизотропными волноведущими свойствами при одноимпульсном воздействии фемтосекундными бесселевыми пучками, полученными при аксиконной фокусировке.

5. При химическом травлении созданных микроканалов в водных растворах плавиковой кислоты HF и гидроксида калия КОН получены полые волноведущие микрокапилляры с оптически гладкими стенками длиной до 15 мм и высоким аспектным отношением, достигающим 1:250.

Апробация работы

Изложенные в диссертации результаты обсуждались на семинарах отделения нелинейной динамики и оптики ИПФ РАН.

Основные результаты и положения работы доложены на международных конференциях: International Conference on Transparent Optical Networks (ICTON, 2011, г. Стокгольм, Швеция, 2014, г. Грац, Австрия), International Conference on Coherent and Nonlinear Optics/ Lasers, Applications, and Technologies (ICONO/LAT, 2013, г. Москва), Laser Optics (2010, 2012, г. Санкт-Петербург), International Summer School on Application of Scanning Probe Microscopy in Life Sciences, Soft Matter and Nanofabrication (2014, г. Ольборг, Дания), на международных симпозиумах: Нанофизика и наноэлектроника (2010, 2011, 2013, 2015, г. Нижний Новгород), на российском симпозиуме: Проблемы физики ультракоротких процессов в сильнонеравновесных средах (2011; г. Новый Афон), на конференциях молодых ученых, проводимых в Нижнем Новгороде и области: Нелинейные волны (2012, г. Бор), Нижегородская сессия молодых ученых (2010, г. Семенов).

По теме диссертации опубликованы 3 статьи в реферируемых российских и зарубежных научных журналах, а также 15 тезисов докладов на конференциях.

Благодарности

Автор благодарен своему научному руководителю А. Н. Степанову за плодотворные идеи, помощь в проведении экспериментов, интерпретации полученных результатов и написании диссертации, а также А. П. Александрову, Н. М. Битюрину, Е. Ю. Ладилиной и В. Н. Бурениной за помощь в приготовлении образцов для исследований, А. М. Киселеву,

А. И. Корытину и Ю. А. Малькову за помощь в проведении экспериментов, Н. В. Ильину и А. И. Смирнову за помощь в разработке теоретических моделей.

Структура диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы.

Во введении изложена актуальность работы, приведен краткий обзор литературы, сформулированы цель и основные задачи, указана научная новизна и практическая значимость полученных результатов, даны выносимые на защиту положения, приведены публикации автора по теме диссертации и личный вклад автора, а также кратко изложены структура и содержание диссертации.

Первая глава посвящена нелинейно-оптической ближнепольной диагностике золотых наноструктур с помощью проводящей иглы АСМ и фемтосекундного лазерного излучения. В параграфе 1.1 описывается эксперимент по измерению пространственных распределений сигнала двухфотонной люминесценции при сканировании покрытой золотом иглой АСМ золотых наночастиц на поверхности, облучаемых фемтосекундными лазерными импульсами. В параграфе 1.2 описывается численное моделирование полученных результатов с помощью FDTD расчета распределений электрического поля при ближнепольном взаимодействии иглы АСМ и золотой наночастицы. Результаты численного моделирования показывают хорошее совпадение с экспериментом. Измеренные в эксперименте пространственные распределения сигнала двухфотонной люминесценции при сканировании иглой АСМ золотых наночастиц содержат в себе дополнительную информацию о форме и ориентации исследуемых наночастиц, которая может быть извлечена путем сопоставления экспериментальных результатов с расчетными распределениями двухфотонной люминесценции для объектов известной формы.

Вторая глава посвящена формированию наноструктур на поверхности полимерных пленок при механическом воздействии иглы АСМ в режиме больших прижимных сил. В параграфе 2.1 описаны параметры механического воздействия и методика формирования углублений на поверхностях полиметилметакрилата, полистирола и выпуклых наноструктур на поверхности позитивного фоторезиста марки ФП-9120-2. В параграфе 2.2 рассмотрены теоретические модели Герца и Маугиса-Дагдейла, описывающие контактное взаимодействие зонда АСМ с поверхностью образца. В параграфе 2.3 при использовании модели Маугиса-Дагдейла, учитывающей силы адгезии между иглой АСМ и поверхностью образца,

объясняются механизмы формирования наблюдаемых углублений на поверхности полиметилметакрилата, полистирола и выпуклых наноструктур на поверхности позитивного фоторезиста.

Третья глава посвящена исследованию генерации второй гармоники и двухфотонной люминесценции коллоидным раствором золотых наночастиц сферичной формы при перестройке длины волны возбуждающего фемтосекундного излучения в широком диапазоне. В параграфе 3.1 описываются параметры изучаемого раствора золотых наночастиц и методика измерения спектральных и поляризационных свойств нелинейно-оптического отклика, генерируемого раствором. В параграфе 3.2 приведены зависимости интенсивностей сигналов второй гармоники и двухфотонной люминесценции с различными поляризациями от длины волны. В параграфе 3.3 обсуждается генерация второй гармоники и двухфотонной люминесценции раствором золотых наночастиц с идеально сферической формой и раствором сферических наночастиц с дефектами формы. Показано, что излучение отдельных наночастиц не объясняет результаты эксперимента. Исследования присутствующих в растворе золотых наночастиц показали, что раствор содержит димеры, состоящие из двух агрегированных наночастиц, с концентрацией в несколько процентов от общего числа частиц. На основе анализа свойств нелинейно-оптического отклика димеров продемонстрировано, что источником наблюдаемого сигнала второй гармоники и двухфотонной люминесценции являются димеры, присутствующие в растворе.

Четвертая глава посвящена микроструктурированию плавленого кварца с помощью фемтосекундных бесселевых пучков, созданных при аксиконной фокусировке, и изучению оптических свойств и химического травления сформированных микроканалов. В параграфе 4.1 подробно описаны методика формирования микроканалов модифицированного вещества в образцах из плавленого кварца и результаты исследования микроканалов с помощью оптической и атомно-силовой микроскопий. В параграфе 4.2 изучены волноведущие свойства и пространственные распределения изменения показателя преломления микроканалов. В параграфе 4.3 описана методика измерения спектров люминесценции вещества микроканалов. Показано, что вещество микроканалов содержит дефекты типа кислородно-дефицитных центров и несвязанных кислородно-дырочных центров. В параграфе 4.4 исследовано химическое травление модифицированного вещества микроканалов в растворе плавиковой кислоты Ш7 и растворе гидроксида калия КОН. В результате травления были получены протяженные полые микрокапилляры длиной до 15 мм с оптически гладкими стенками и аспектным соотношением, достигающим 1:250.

В заключении сформулированы основные результаты диссертационной работы.

Список цитируемой литературы состоит из 157 источника. Работа изложена на 109 страницах машинописного текста, включает 1 таблицу и 60 рисунков.

Глава 1. Нелинейно-оптическая блнжнепольная диагностика металлических наноструктур с помощью иглы атомно-силового микроскопа и фемтосекундного лазерного излучения

Данная глава посвящена экспериментальному и численному исследованию пространственного распределения сигнала двухфотонной люминесценции при сканировании золотых наночастиц, расположенных на поверхности, с помощью проводящей иглы АСМ, облучаемых фемтосекундными лазерными импульсами.

Разработка новых методов диагностики нанообъектов, в основе которых лежит измерение оптических откликов наноструктур, является одной из ключевых проблем современных нанотехнологий. Эти методы особенно востребованы в современной наноплазмонике, изучающей возможности управления световыми потоками на наномасштабах. Не так давно, например, было продемонстрировано, что двухфотонная визуализация является эффективным инструментом исследования поверхностных плазмонов, поддерживаемых различными металло-диэлектрическими и графеновыми наноструктурами, в частности, с помощью многофотонной микроскопии и сканирующей ближнепольной оптической микроскопии исследовались ближние поля резонансных наноантенн [35, 40-42] и кластеров из золотых наночастиц [43, 44]. Для изучения ближних полей наноструктур применялись и более сложные методики, такие как спектроскопия потерь энергии электронами [53, 54], микроскопия фотоэмиссии электронов [55], спектроскопия катодолюминесценции [56].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Яшунин, Дмитрий Александрович, 2015 год

Литература

1. Femtosecond Laser Micromachining: Photonic and Microfluidic Devices in Transparent Materials. / Osellame R., Cerullo G., Ramponi R.: Springer Science & Business Media, 2012.

2. Glezer E. N., Milosavljevic M., Huang L., Finlay R. J., Her Т. H., Callan J. P., Mazur E. Three-dimensional optical storage inside transparent materials // Opt. Lett. - 1996. - T. 21, № 24. - C. 20232025.

3. Kadan V. M., Blonskyy I. V., Dmytruk I. M., Korenyuk P. I., Pavlov I. A., Puzikov V. M., Kryvonosov E. V., Lytvynov L. A. Time-resolved imaging of ultrafast laser pulse interaction with transparent materials // Proc. of SPIE. - 2007. - T. 6726. - C. 67260F-67260F.

4. Davis К. M., Miura K., Sugimoto N., Hirao K. Writing waveguides in glass with a femtosecond laser // Optics Letters. - 1996. - T. 21. - С. 1729.

5. Miura K., Qiu J., Inouye H., Mitsuyu Т., Hirao K. Photowritten optical waveguides in various glasses with ultrashort pulse laser // Applied Physics Letters. — 1997. - T. 71. - C. 3329.

6. Shah L., Arai A. Y., Eaton S., Herman P. Waveguide writing in fused silica with a femtosecond fiber laser at 522 nra and 1 MHz repetition rate // Optics Express. - 2005. - Т. 13. - С. 1999-2006.

7. Nejadmalayeri A. H., Herman P. R., BurghofF J., Will M., Nolte S., Tunnermann A. Inscription of optical waveguides in crystalline silicon by mid-infrared femtosecond laser pulses // Optics Letters. -2005.-T. 30.-C. 964-966.

8. Nolte S., Will M., Chichkov B. N., Tuennermann A. Waveguides produced by ultrashort laser pulses inside glasses and crystals // Photonics West 10.1117/12.470621 - San Jose, 2002. - C. 188196.

9. Nejadmalayeri A. H., Herman P. R. Ultrafast laser waveguide writing: lithium niobate and the role of circular polarization and picosecond pulse width // Opt. Lett. - 2006. - T. 31, № 20. - C. 29872989.

10. Klein S., Barsella A., Leblond H., Bulou H., Fort A., Andraud C., Lemercier G., Mulatier J. C., Dorkenoo K. One-step waveguide and optical circuit writing in photopolymerizable materials processed by two-photon absorption // Applied Physics Letters. - 2005. - T. 86.

11. Osellame R., Taccheo S., Marangoni M., Ramponi R., Laporta P., Polli D., De Silvestri S., Cerullo G. Femtosecond writing of active optical waveguides with astigmatically shaped beams // J. Opt. Soc. Am. B. - 2003. - T. 20, № 7. - С. 1559-1567.

12. Homoelle D., Wielandy S., Gaeta A. L., Borrelli N. F., Smith C. Infrared photosensitivity in silica glasses exposed to femtosecond laser pulses// Optics Letters. - 1999.-T. 24, № 18. — C. 1311-1313.

13. Fernandes L. A., Grenier J. R., Herman P. R., Aitchison J. S., Marques P. V. S. Femtosecond laser writing of waveguide retarders in fused silica for polarization control in optical circuits // Optics Express.-201 l.-T. 19, № 19.-C. 18294-18301.

14. Marshall G. D., Ams M., Withford M. J. Direct laser written waveguide-Bragg gratings in bulk fused silica // Optics Letters. - 2006. - Т. 31, № 18. - C. 2690-2691.

15. Nolte S., Will M., Burghoff J., A.Tuennermann. Femtosecond waveguide writing: a new avenue to three-dimensional integrated optics // Applied Physics A: Materials Science & Processing. - 2003. - T. 77, № l.-C. 109-111.

16. Бабин А. А., Киселев A. M., Правденко К. И., Сергеев А. М., Степанов А. Н., Хазанов Е. А. Экспериментальное исследование воздействие субтеравагпюго фемтосекундного лазерного излучения на прозрачные диэлектрики при аксиконной фокусировке // УФН. - 1999. - Т. 169. -С. 81-84.

17. Яшунин Д. А., Мальков Ю. А., Степанов А. Н. Формирование микрокапилляров в плавленом кварце с помощью аксиконной фокусировки фемтосекундного лазерного излучения и последующего химического травления // Квантовая Электроника. - 2013. - Т. 43, № 4. — С. 300-303.

18. Babin A. A., Kiselev А. М., Pravdenko К. I., Sergeev А. М., Stepanov A. N., Khazanov Е. А. Experimental investigation of the influence of subterawatt femtosecond laser radiation on transparent insulators at axicon focusing // Physics-Uspekhi. - 1999. - T. 42, № l.-C. 74.

19. Amako J., Sawaki D., Fujii E. Microstructuring transparent materials by use of nondiffracting ultrashort pulse beams generated by diffractive optics // J. Opt. Soc. Am. B. - 2003. - T. 20, № 12. -C. 2562-2568.

20. Marcinkeyicius A., Juodkazis S., Watanabe M., Miwa M., Matsuo S., Misawa H., Nishii J. Femtosecond laser-assisted three-dimensional microfabrication in silica // Optics Letters. - 2001. — T. 26.

21. Kiyama S., Matsuo S., Hashimoto S., Morihira Y. Examination of Etching Agent and Etching Mechanism on Femotosecond Laser Microfabrication of Channels Inside Vitreous Silica Substrates // The Journal of Physical Chemistry C.- 2009.- T. 113,№27.-C. 11560-11566.

22. Bellini N., Vishnubhatla К. C., Bragheri F., Ferrara L., Minzioni P., Ramponi R., Cristiani I., Osellame R. Femtosecond laser fabricated monolithic chip for optical trapping and stretching of single cells // Optics Express. - 2010. - Т. 18, № 5. - C. 4679-4688.

23. Vishnubhatla К. C., Bellini N., Ramponi R., Cerullo G., Osellame R. Shape control of microchannels fabricated in fused silica by femtosecond laser irradiation and chemical etching // Optics Express. - 2009. - Т. 17, № 10. - C. 8685-8695.

24. Zharov A. A., Noskov R. E., Tsarev M. V. Plasmon-induced terahertz radiation generation due to symmetry breaking in a nonlinear metallic nanodimer // Journal of Applied Physics. - 2009. - T. 106, № 7. - C. 073104.

25. Zharova N. A., Shadrivov I. V., Zharov A. A., Kivshar Y. S. Nonlinear control of invisibility cloaking // Optics Express. - 2012. - T. 20, № 14. - C. 14954-14959.

26. Zhang J., Zhang L. Nanostructures for surface plasmons // Adv. Opt. Photon. - 2012. - T. 4, № 2. -C. 157-321.

27. Mamonov E. A., Murzina Т. V., Kolmychek I. A., Maydykovsky A. I., Valev V. K., Silhanek A. V., Verbiest Т., Moshchalkov V. V., Aktsipetrov O. A. Chirality in nonlinear-optical response of planar G-shaped nanostructures // Optics Express. - 2012. - T. 20, № 8. - C. 8518-8523.

28. Мурзина Т. В., Колмычек И. А., Майдыковский А. И. Усиление нелинейно-оптичесюгх эффектов в композитных плазмонных наночастицах//Известия РАН. Серия физическая.— 2012. -Т. 76, №2.-С. 202-204.

29. Nappa J., Revillod G., Martin G., Russier-Antoine 1., Benichou E., Jonin C., Brevet P.-F. Second Harmonic Generation from Gold and Silver Nanoparticles in Liquid Suspensions//Non-Linear Optical Properties of Matter / Papadopoulos M. и др.Springer Netherlands, 2006. - C. 645-669.

30. Jiang C., Zhao Т., Yuan P., Gao N., Pan Y., Guan Z., Zhou N., Xu Q.-H. Two-Photon Induced Photoluminescence and Singlet Oxygen Generation from Aggregated Gold Nanoparticles // ACS Applied Materials & Interfaces. -2013. - T. 5, № 11. - C. 4972-4977.

31. Han F., Guan Z., Tan T. S., Xu Q.-H. Size-Dependent Two-Photon Excitation Photoluminescence Enhancement in Coupled Noble-Metal Nanoparticles // ACS Applied Materials & Interfaces. -2012. -T. 4, № 9. — C. 4746-4751.

32. Zhao Т., Jiang X.-F., Gao N., Li S., Zhou N., Ma R., Xu Q.-H. Solvent-Dependent Two-Photon Photoluminescence and Excitation Dynamics of Gold Nanorods // The Journal of Physical Chemistry B. -2013. - Т. 117, № 49. — C. 15576-15583.

33. Bouhelier A., Bachelot R., Lerondel G., Kostcheev S., Royer P., Wiederrecht G. P. Surface Plasmon Characteristics of Tunable Photoluminescence in Single Gold Nanorods // Physical Review Letters. - 2005. - T. 95, № 26. - C. 267405.

34. Farrer R. A., Butterfield F. L., Chen V. W., Fourkas J. T. Highly Efficient Multiphoton-Absorption-Induced Luminescence from Gold Nanoparticles // Nano Letters. - 2005. - T. 5, № 6. - C. 1139-1142.

35. Imura K., Nagahara Т., Okamoto H. Near-Field Two-Photon-Induced Photoluminescence from Single Gold Nanorods and Imaging of Plasmon Modes // The Journal of Physical Chemistry B. - 2005. -T. 109, № 27. — C. 13214-13220.

36. Yashunin D. A., Ilin N. V., Stepanov A. N., Smirnov A. I. Two-photon luminescence imaging by scanning near-field optical microscopy for characterization of gold nanoparticles // Journal of Physics D: Applied Physics. - 2014. - T. 47, № 30. - C. 305102.

37. Smirnov A. I., Stepanov A. N., Yashunin D. A. Nonlinear optical diagnostics of gold nanoparticles by atomic-force microscopy and femtosecond laser pulses // 13th International Conference on Transparent Optical Networks (ICTON) 10.1109/ICTON.2011.5970958 - Stockholm, Sweden, 2011. -C. 1-4.

38. Guan Z., Gao N., Jiang X.-F., Yuan P., Han F., Xu Q.-H. Huge Enhancement in Two-Photon Photoluminescence of Au Nanoparticle Clusters Revealed by Single-Particle Spectroscopy // Journal of the American Chemical Society.-2013.-T. 135, № 19.-C. 7272-7277.

39. Danckwerts M., Novotny L. Optical Frequency Mixing at Coupled Gold Nanoparticles // Physical Review Letters. - 2007. - T. 98, № 2. - C. 026104.

40. Ghenuche P., Cherukulappurath S., Taminiau T. H., van Hulst N. F., Quidant R. Spectroscopic Mode Mapping of Resonant Plasmon Nanoantennas // Physical Review Letters. — 2008. - T. 101, № ll.-C. 116805.

41. Volpe G., Noack M., Acimovic S. S., Reinhardt C., Quidant R. Near-Field Mapping of Plasmonic Antennas by Multiphoton Absorption in Poly(methyl methacrylate) // Nano Letters. - 2012. - T. 12, № 9.-C. 4864-4868.

42. Viarbitskaya S., Teulle A., Marty R., Sharma J., Girard C., Arbouet A., Dujardin E. Tailoring and imaging the plasmonic local density of states in crystalline nanoprisms // Nat. Mater. - 2013. - T. 12, № 5.-C. 426-432.

43. Jiigeler-Hoheisel T., Cordeiro J., Lecarme O., Cuche A., Girard C., Dujardin E., Peyrade D., Arbouet A. Plasmonic Shaping in Gold Nanoparticle Three-Dimensional Assemblies // The Journal of Physical Chemistry C. -2013. - T. 117, № 44. - C. 23126-23132.

44. Bouhelier A., Beversluis M. R., Novotny L. Characterization of nanoplasmonic structures by locally excited photoluminescence // Applied Physics Letters. - 2003. - T. 83, № 24. - C. 5041-5043.

45. Novotny L., Bian R. X., Xie X. S. Theory of Nanometric Optical Tweezers // Physical Review Letters. - 1997. - T. 79, № 4. - C. 645-648.

46. Aigouy L., Lahrech A., GrAsillon S., Cory H., Boccara A. C., Rivoal J. C. Polarization effects in apertureless scanning near-field optical microscopy: an experimental study // Optics Letters. - 1999. -T. 24, № 4. - C. 187-189.

47. Bragas A. V., Martinez O. E. Field-enhanced scanning optical microscope // Optics Letters. -2000. - T. 25, № 9. - C. 631 -633.

48. Novotny L., Sanchez E. J., Sunney Xie X. Near-field optical imaging using metal tips illuminated by higher-order Hermite-Gaussian beams // Ultramicroscopy. - 1998. - T. 71, № 1-4. - C. 21-29.

49. Grafstrom S. Photoassisted scanning tunneling microscopy // Journal of Applied Physics. — 2002. — T. 91, № 4.-C. 1717-1753.

50. Royer P., Barchiesi D., Lerondel G., Bachelot R. Near-field optical patterning and structuring based on local-field enhancement at the extremity of a metal tip // Phil. Trans. R. Soc. Lond. A. — 2004.-T. 362, № 1817.- C. 821-842.

51. Grigoropoulos C. P., Hwang D. J., Chimmalgi A. Nanometer-Scale Laser Direct-Write Using Near-Field Optics // MRS Bulletin. -2007. - T. 32, № 01. - C. 16-22.

52. Kirsanov A., Kiselev A., Stepanov A., Polushkin N. Femtosecond laser-induced nanofabrication in the near-field of atomic force microscope tip // Journal of Applied Physics. - 2003. - T. 94, № 10. - C. 6822-6826.

53. Michel B., Vicki J. K., Masashi W., Abbas I. M., Michael B. C. Mapping surface plasmons at the nanometre scale with an electron beam // Nanotechnology. - 2007. - T. 18, № 16. - C. 165505.

54. Nelayah J., Kociak M., Stephan O., Garcia de Abajo F. J., Tence M., Henrard L., Taverna D., Pastoriza-Santos I., Liz-Marzan L. M., Colliex C. Mapping surface plasmons on a single metallic nanoparticle // Nat. Phys. - 2007. - T. 3, № 5. - C. 348-353.

55. Douillard L., Charra F., Korczak Z., Bachelot R., Kostcheev S., Lerondel G., Adam P.-M., Royer P. Short Range Plasmon Resonators Probed by Photoemission Electron Microscopy // Nano Letters. -2008. - T. 8, № 3. - C. 935-940.

56. Vesseur E. J. R., de Waele R., Kuttge M., Polman A. Direct Observation of Plasmonic Modes in Au Nanowires Using High-Resolution Cathodoluminescence Spectroscopy // Nano Letters. - 2007. — T. 7, № 9. - C. 2843-2846.

57. Bouhelier A., Beversluis M. R., Novotny L. Applications of field-enhanced near-field optical microscopy // Ultramicroscopy. - 2004. - T. 100, № 3-4. - C. 413-419.

58. Hartschuh A., Sanchez E. J., Xie X. S., Novotny L. High-Resolution Near-Field Raman Microscopy of Single-Walled Carbon Nanotubes // Physical Review Letters. - 2003. - T. 90, № 9. — C.095503.

59. Garcia-Etxarri A., Romero I., Garcia de Abajo F. J., Hillenbrand R., Aizpurua J. Influence of the tip in near-field imaging of nanoparticle plasmonic modes: Weak and strong coupling regimes // Physical Review B.-2009.-T. 79, № 12.-C. 125439.

60. Blaize S., Berenguier B., Stefanon I., Bruyant A., Lerondel G., Royer P., Hugon O., Jacquin O., Lacot E. Phase sensitive optical near-field mapping using frequency-shifted laser optical feedback interferometry// Optics Express.- 2008. -T. 16, № 16.-C. 11718-11726.

61. Schnell M., Garcia Etxarri A., Huber A. J., Crozier K., Aizpurua J., Hillenbrand R. Controlling the near-field oscillations of loaded plasmonic nanoantennas //Nat. Photon. - 2009. - T. 3, № 5. - C. 287291.

62. Deutsch B., Hillenbrand R., Novotny L. Visualizing the Optical Interaction Tensor of a Gold Nanoparticle Pair // Nano Letters. - 2010. - T. 10, № 2. - C. 652-656.

63. Varnavski O. P., Mohamed M. B., El-Sayed M. A., Goodson T. Relative Enhancement of Ultrafast Emission in Gold Nanorods // The Journal of Physical Chemistiy B. - 2003. - T. 107, № 14. - C. 3101-3104.

64. Boyd G. T., Yu Z. H., Shen Y. R. Photoinduced luminescence from the noble metals and its enhancement on roughened surfaces // Physical Review B. - 1986. - T. 33, № 12. - C. 7923-7936.

65. Dulkeith E., Niedereichholz T., Klar T. A., Feldmann J., von Plessen G., Gittins D. I., Mayya K. S., Caruso F. Plasmon emission in photoexcited gold nanoparticles // Physical Review B. - 2004. - T. 70, № 20. - C. 205424.

66. Beversluis M. R., Bouhelier A., Novotny L. Continuum generation from single gold nanostructures through near-field mediated intraband transitions // Physical Review B. - 2003. - T. 68, № 11. - C. 115433.

67. Hartschuh A., Beversluis M. R., Bouhelier A., Novotny L. Tip-enhanced optical spectroscopy // Phil. Trans. R. Soc. Lond. A. - 2004. -T. 362, № 1817.-C. 807-819.

68. Schuck P. J., Fromm D. P., Sundaramurthy A., Kino G. S., Moerner W. E. Improving the Mismatch between Light and Nanoscale Objects with Gold Bowtie Nanoantennas // Physical Review Letters. - 2005. - T. 94, № 1. - C. 017402.

69. Oskooi A. F., Roundy D., Ibanescu M., Beimel P., Joannopoulos J. D., Johnson S. G. Meep: A flexible free-software package for electromagnetic simulations by the FDTD method // Computer Physics Communications. - 2010. - T. 181, № 3. - C. 687-702.

70. Vial A., Grimault A.-S., Macias D., Barchiesi D., de la Chapelle M. L. Improved analytical fit of gold dispersion:Application to the modeling of extinction spectra with a finite-difference time-domain method // Physical Review B. - 2005. - T. 71, № 8. - C. 085416.

71. Farjadpour A., Roundy D., Rodriguez A., Ibanescu M., Bermel P., Joannopoulos J. D., Johnson S. G., Burr G. W. Improving accuracy by subpixel smoothing in the finite-difference time domain // Optics Letters. - 2006. - T. 31, № 20. - C. 2972-2974.

72. Cappella B., Sturm H. Comparison between dynamic plowing lithography and nanoindentation methods // Journal of Applied Physics. - 2002. - T. 91, № 1. - C. 506-512.

73. Snow E. S., Park D., Campbell P. M. Single-atom point contact devices fabricated with an atomic force microscope // Applied Physics Letters. - 1996. - T. 69, № 2. - C. 269-271.

74. Lyuksyutov S. F., Paramonov P. В., Sharipov R. A., Sigalov G. Induced nanoscale deformations in polymers using atomic force microscopy//Physical Review B. - 2004. - T. 70, № 17.-C. 174110.

75. Ландау JI. Д., Лифшиц Е. М. Теория упругости // Москва. - 1987. - С. 246.

76. Бабичев А. П., Бабушкина Н. А., Братковский А. М. Физические величины // Физические величины. -Энергоатомиздат изд, 1991.-С. 62.

77. Pashley М. D., Pethica J. В., Tabor D. Adhesion and micromechanical properties of metal surfaces // Wear. - 1984. - Т. 100, № 1-3. - C. 7-31.

78. Johnson K. L., Kendall K., Roberts A. D. Surface Energy and the Contact of Elastic Solids // Proceedings of the Royal Society of London. A. Mathematical and Physical Sciences. - 1971. - T. 324, № 1558. -C. 301-313.

79. Muller V. M., Derjaguin В. V., Toporov Y. P. On two methods of calculation of the force of sticking of an elastic sphere to a rigid plane // Colloids and Surfaces. - 1983. - T. 7, № 3. - C. 251259.

80. Maugis D. Adhesion of spheres: The JKR-DMT transition using a dugdale model // Journal of Colloid and Interface Science.-1992.-Т. 150,№ l.-C. 243-269.

81. Johnson K. L. Adhesion and friction between a smooth elastic spherical asperity and a plane surface // Proc. R. Soc. Lond. A. - 1997. - T. 453, № 1956. -C. 163-179.

82. Hansma H. G., Gould S. A. C., Hansma P. K., Gaub H. E., Longo M. L., Zasadzinski J. A. N. Imaging nanometer scale defects in Langmuir-Blodgett films with the atomic force microscope // Langmuir. - 1991. - T. 7, № 6. - C. 1051-1054.

83. H'dhili F., Bachelot R., Rumyantseva A., Lerondel G., Royer P. Nano-patterning photosensitive polymers using local field enhancement at the end of apertureless SNOM tips // Journal of Microscopy. - 2003. - T. 209, № 3. - C. 214-222.

84. Кабанов В. А. Энциклопедия полимеров // Энциклопедия полимеров. — Советская энциклопедия изд, 1974 - Т. 2. - С. 183.

85. Адгезия пленок и покрытий. / Зимон А. Д.: Химия, 1977.

86. Lantz М. A., O'Shea S. J., Welland М. Е., Johnson К. L. Atomic-force-microscope study of contact area and friction on NbSe2 // Physical Review B. - 1997. - T. 55, № 16. - C. 10776-10785.

87. Intermolecular and Surface Forces. / Israelachvili J.: Acad. Press, 1992.

88. Chuppina S. V. Anti-Icing gradient organosilicate coatings // Glass Physics and Chemistry. - 2007. -T. 33, № 5. - C. 502-509.

89. Kamdem D. P., Riedl B. Characterization of wood fibers modified by phenol-formaldehyde // Colloid and Polymer Science. - 1991. - T. 269, № 6. - C. 595-603.

90. Каргин В. А. Энциклопедия полимеров // Энциклопедия полимеров. - Советская энциклопедия изд, 1972 - Т. 1. - С. 205,1051.

91. Dadap J. I., Shan J., Heinz T. F. Theory of optical second-harmonic generation from a sphere of centrosymmetric material: small-particle limit // Journal of the Optical Society of America B. - 2004. - T. 21, № 7. - C. 1328-1347.

92. Russier-Antoine I., Benichou E., Bachelier G., Jonin C., Brevet P. F. Multipolar Contributions of the Second Harmonic Generation from Silver and Gold Nanoparticles // The Journal of Physical Chemistry C. - 2007. - Т. 111, № 26. - C. 9044-9048.

93. El Harfouch Y., Benichou E., Bertorelle F., Russier-Antoine I., Jonin C., Lascoux N., Brevet P.-F. Hyper-Rayleigh Scattering from Gold Nanorods // The Journal of Physical Chemistry C. - 2014. - T. 118,№ l.-C. 609-616.

94. Yara El H., Emmanuel В., Franck В., Isabelle R.-A., Christian J., Noelle L., Pierre F. B. Effect of a thioalkane capping layer on the first hyperpolarizabilities of gold and silver nanoparticles // Journal of Physics: Condensed Matter. - 2012. - T. 24, № 12. - C. 124104.

95. Hao E. C., Schatz G. C., Johnson R. C., Hupp J. T. Hyper-Rayleigh scattering from silver nanoparticles // The Journal of Chemical Physics. - 2002. - Т. 117, № 13. - C. 5963-5966.

96. Russier-Antoine I., Jonin C., Nappa J., Binichou E., Brevet P.-F. Wavelength dependence of the hyper Rayleigh scattering response from gold nanoparticles // The Journal of Chemical Physics. -2004.-T. 120, № 22. — C. 10748-10752.

97. Vance F. W., Lemon В. I., Hupp J. T. Enormous Hyper-Rayleigh Scattering from Nanocrystalline Gold Particle Suspensions // The Journal of Physical Chemistiy B. - 1998. - T. 102, № 50. - C. 10091-10093.

98. Jin R., Jureller J. E., Kim H. Y., SchererN. F. Correlating Second Harmonic Optical Responses of Single Ag Nanoparticles with Morphology // Journal of the American Chemical Society. - 2005. - T. 127, № 36. —C. 12482-12483.

99. Slablab A., Le Xuan L., Zielinski M., de Wilde Y., Jacques V., Chauvat D., Roch J. F. Second-harmonic generation from coupled plasmon modes in a single dimer of gold nanospheres // Optics express. - 2012. - T. 20, № 1. - C. 220-227.

100. Haiss W., Thanh N. Т. K., Aveyard J., Fernig D. G. Determination of Size and Concentration of Gold Nanoparticles from UV-Vis Spectra // Analytical Chemistry. - 2007. - T. 79, № 11. - C. 42154221.

101. nanoComposix. Nanoparticle ТЕМ image. — 2015. — URL: http://nanocomposix.com/collections/gold-spheres/products/50-nm-gold-nanospheres (дата обращения: 15.04.2015).

102. Инфракрасная спектроскопия воды. / Юхневич Г. В., Грибов JI.: Наука, 1973.

103. Ильин Н. В., Смирнова Д. А., Смирнов А, И. Генерация второй гармоники при рассеянии лазерного излучения на металлической наночастице // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. -2013. № 6-1. - С. 74-80.

104. Dadap J. I., Shan J., Eisenthal К. В., Heinz Т. F. Second-Harmonic Rayleigh Scattering from a Sphere of Centrosymmetric Material // Physical Review Letters. - 1999. - T. 83, № 20. - C. 40454048.

105. Bachelier G., Russier-Antoine I., Benichou E., Jonin C., Brevet P.-F. Multipolar second-harmonic generation in noble metal nanoparticles // Journal of the Optical Society of America B. - 2008. - T. 25, № 6. — C. 955-960.

106. Nappa J., Revillod G., Russier-Antoine I., Benichou E., Jonin C., Brevet P. F. Electric dipole origin of the second harmonic generation of small metallic particles // Physical Review B. -2005. - T. 71, № 16.-C. 165407.

107. Brasselet S., Zyss J. Multipolar molecules and multipolar fields: probing and controlling the tensorial nature of nonlinear molecular media // Journal of the Optical Society of America B. - 1998. -T. 15, № l.-C. 257-288.

108. Romero I., Aizpurua J., Bryant G. W., Garcia De Abajo F. J. Plasmons in nearly touching metallic nanoparticles: singular response in the limit of touching dimers // Optics Express. - 2006. - T. 14, № 21. -C. 9988-9999.

109. Glass N. R., Tjeung R., Chan P., Yeo L. Y., Friend J. R. Organosilane deposition for microfluidic applications // Biomicrofluidics. - 2011. - T. 5, № 3. - C. 036501.

110. Grzelczak M., Vermant J., Furst E. M., Liz-Marzan L. M. Directed Self-Assembly of Nanoparticles // ACS Nano. - 2010. - T. 4, № 7. - C. 3591-3605.

111. Sangiiesa D. M. Y. Preparation and characterization of colloidal crystals //. - 2005.

112. Pikulin A., Bityurin N., Langer G., Brodoceanu D., Bauerle D. Hexagonal structures on metal-coated two-dimensional microlens arrays // Applied Physics Letters. - 2007. - T. 91, № 19. - C. 191106.

113. Tcherniak A., Dominguez-Medina S., Chang W.-S., Swanglap P., Slaughter L. S., Landes C. F., Link S. One-Photon Plasmon Luminescence and Its Application to Correlation Spectroscopy as a Probe for Rotational and Translational Dynamics of Gold Nanorods // The Journal of Physical Chemistry C.-201 l.-T. 115,№32.-C. 15938-15949.

114. Streltsov A. M., Borrelli N. F. Fabrication and analysis of a directional coupler written in glass by nanojoule femtosecond laser pulses // Opt. Lett. - 2001. - T. 26, № 1. - C. 42-43.

115. Eaton S. M., Chen W., Zhang L., Zhang H., Iyer R., Aitchison J. S., Herman P. R. Telecom-Band Directional Coupler Written With Femtosecond Fiber Laser // Photonics Technology Letters, IEEE. -2006.-T. 18,№ 20.-C. 2174-2176.

116. Sugita A., Kaneko A., Itoh M. Planar lightwave circuit // Book Planar lightwave circuit / Editor, 2001.

117. Fukuda T., Ishikawa S., Fujii T., Sakuma K., Hosoya H. Improvement on asymmetry of low-loss waveguides written in pure silica glass by femtosecond laser pulses // Proc. of SPIE. - 2004. - T. 5279.-C. 21-28.

118. Mihailov S. J., Smelser C. W., Grobnic D., Walker R. B., Ping L., Huimin D., Unruh J. Bragg gratings written in all-SiC>2 and Ge-doped core fibers with 800-nm femtosecond radiation and a phase mask//Journal of Lightwave Technology-2004. — T. 22, JSe l.-C. 94-100.

119. Bernier M., Vallée R., Morasse B., Desrosiers C., Saliminia A., Sheng Y. Ytterbium fiber laser based on first-order fiber Bragg gratings written with 400nm femtosecond pulses and a phase-mask // Opt. Express.-2009.-T. 17,№21.-C. 18887-18893.

120. Martinez A., Dubov M., Khrushchev I., Bennion I. Direct writing of fibre Bragg gratings by femtosecond laser // Electronics Letters. - 2004. - T. 40, № 19. - C. 1170-1172.

121. Jovanovic N., Âslund M., Fuerbach A., Jackson S. D., Marshall G. D., Withford M. J. Narrow linewidth, 100 W cw Yb3+-doped silica fiber laser with a point-by-point Bragg grating inscribed directly into the active core // Opt. Lett. - 2007. - T. 32, № 19. - C. 2804-2806.

122. Jovanovic N., Fuerbach A., Marshall G. D., Withford M. J., Jackson S. D. Stable high-power continuous-wave Yb3+-doped silica fiber laser utilizing a point-by-point inscribed fiber Bragg grating // Opt. Lett. - 2007. - T. 32, № 11. - C. 1486-1488.

123. Bhuyan M. K., Courvoisier F., Lacourt P. A., Jacquot M., Salut R., Furfaro L., Dudley J. M. High aspect ratio nanochannel machining using single shot femtosecond Bessel beams // Applied Physics Letters. - 2010. - T. 97, № 8. - C. 081102-3.

124. Bellouard Y., Colomb T., Depeursinge C., Dugan M., Said A. A., Bado P. Nanoindentation and birefringence measurements on fused silica specimen exposed to low-energy femtosecond pulses // Opt. Express. - 2006. - T. 14, № 18. - C. 8360-8366.

125. Bhardwaj V. R., Corkum P. B., Rayner D. M., Hnatovsky C., Simova E., Taylor R. S. Stress in femtosecond-laser-written waveguides in fused silica // Opt. Lett. — 2004. — T. 29, № 12. — C. 13121314.

126. Bricchi E., Klappauf B. G., Kazansky P. G. Form birefringence and negative index change created by femtosecond direct writing in transparent materials // Opt. Lett. - 2004. - T. 29, № 1. — C. 119-121.

127. Shimotsuma Y., Sakakura M., Kazansky P. G., Beresna M., Qiu J., Miura K., Hirao K. Ultrafast manipulation of self-assembled form birefringence in glass // Advanced Materials. - 2010. - T. 22, № 36.-C. 4039-4043.

128. Fernandes L. A., Grenier J. R., Herman P. R., Aitchison J. S., Marques P. V. S. Stress induced birefringence tuning in femtosecond laser fabricated waveguides in fused silica // Opt. Express. -2012. - T. 20, № 22. - C. 24103-24114.

129. Sudrie L., Franco M., Prade B., Mysyrowicz A. Writing of permanent birefringent microlayers in bulk fused silica with femtosecond laser pulses // Optics Communications. - 1999. - T. 171, № 4-6. -C. 279-284.

130. Shimotsuma Y., Kazansky P. G., Qiu J., Hirao K. Self-Organized Nanogratings in Glass Irradiated by Ultrashort Light Pulses // Physical Review Letters. - 2003. - T. 91, № 24. - C. 247405.

131. Hnatovsky C., Taylor R. S., Rajeev P. P., Simova E., Bhardwaj V. R., Rayner D. M., Corkum P. B. Pulse duration dependence of femtosecond-laser-fabricated nanogratings in fused silica // Applied Physics Letters.-2005.-T. 87, № l.-C. 014104-3.

132. Juodkazis S., Nishimura K., Tanaka S., Misawa H., Gamaly E. G., Luther-Davies B., Hallo L., Nicolai P., Tikhonchuk V. T. Laser-Induced Microexplosion Confined in the Bulk of a Sapphire Crystal: Evidence of Multimegabar Pressures // Physical Review Letters. - 2006. - T. 96, № 16. - C. 166101.

133. Chan J. W., Huser T., Risbud S., Krol D. M. Structural changes in fused silica after exposure to focused femtosecond laser pulses // Opt. Lett. - 2001. - T. 26, № 21. - C. 1726-1728.

134. Hnatovsky C., Taylor R. S., Simova E., Rajeev P. P., Rayner D. M., Bhardwaj V. R., Corkum P. B. Fabrication of microchannels in glass using focused femtosecond laser radiation and selective chemical etching // Applied Physics A. - 2006. - T. 84.

135. Maselli V., Osellame R., Cerullo G., Ramponi R., Laporta P. Fabrication of long microchannels with circular cross section using astigmatically shaped femtosecond laser pulses and chemical etching // Applied Physics Letters. - 2006. - T. 88. - C. 191107.

136. Zambon V., McCarthy N., Piché M. Laser micromachining of transparent glass using ultrafast Bessel beams // Proc. of SPIE. - 2009. - T. 7386. - C. 738632.

137. Osellame R., Maselli V., Vazquez R. M., Ramponi R., Cerullo G. Integration of optical waveguides and microfluidic channels both fabricated by femtosecond laser irradiation // Applied Physics Letters. - 2007. - T. 90.

138. Amako J., Sawaki D., Fujii E. Microstructuring transparent materials by use of nondiffracting ultrashort pulse beams generated by diffractive optics // Journal of the Optical Society of America B. — 2003.-T. 20.

139. Ding Z., Ren H., Zhao Y., Nelson J. S., Chen Z. High-resolution optical coherence tomography over a large depth range with an axicon lens // Optics Letters. - 2002. - T. 27, № 4. - C. 243-245.

140. Бабин А. А., Киселев A. M., Сергеев A. M., Степанов A. H. Тераваттный фемтосекундный титан-сапфировый лазерный комплекс // Квантовая Электроника. - 2001. - Т. 31.

141. Коробкин В. В., Полонский Л. Я., Попонин В. П., Пятницкий JI. Н. Фокусировка гауссовых и гипергауссовых пучков аксиконами для получения сплошных лазерных искр // Квантовая Электроника, - 1986.-Т. 13.

142. Lenzner М., KrUger J., Sartania S., Cheng Z., Spielmann C., Mourou G., Kautek W., Krausz F. Femtosecond Optical Breakdown in Dielectrics // Physical Review Letters. - 1998. - T. 80, № 18. - C. 4076-4079.

143. Теория оптических волноводов. / Снайдер А., Лав Д., Дианов Е., Шевченко В.: Радио и связь, 1987.

144. Mansour I., Caccavale F. An improved procedure to calculate the refractive index profile from the measured near-field intensity // Lightwave Technology, Journal of. - 1996. - T. 14, № 3. - C. 423428.

145. Streltsov A. M., Borrelli N. F. Study of femtosecond-laser-written waveguides in glasses // Journal of the Optical Society of America B. - 2002. - Т. 19, № 10. - C. 2496-2504.

146. Babin A. A., Kartashov D. V., Khazanov E. A., Kiselev A. M., Pravdenko К. I., Sergeev A. M., Stepanov A. N. Long channel formation in transparent dielectrics by femtosecond laser pulses under axicon focusing // Lasers and Electro-Optics, 1999. CLEO '99. Summaries of Papers Presented at the Conference on 10.1109/CLEO. 1999.834252-, 1999.-C. 322-323.

147. wikipedia. Typical properties of clear fused silica. - 2015. - URL: http://en.wikipedia.org/wiki/Fused quartz (дата обращения: 15.04.2015).

148. Bellouard Y. On the bending strength of fused silica flexures fabricated by ultrafast lasers // Optical Materials Express. - 2011. - Т. 1, № 5. - C. 816-831.

149. Chan J. W., Huser T. R., Risbud S. H., Krol D. M. Modification of the fused silica glass network associated with waveguide fabrication using femtosecond laser pulses // Applied Physics A. - 2003. — T. 76, № 3. —C. 367-372.

150. Salh R. Defect related luminescence in silicon dioxide network: a review// Crystalline SiliconProperties and Uses, edited by S. Basu (InTech, Rijeka, 2011). - 2011. - C. 135-172.

151. Zoubir A., Richardson M., Canioni L., Brocas A., Sarger L. Optical properties of infrared femtosecond laser-modified fused silica and application to waveguide fabrication // Journal of the Optical Society of America B. - 2005. - T. 22, № 10. - C. 2138-2143.

152. Sun H.-B., Juodkazis S., Watanabe M., Matsuo S., Misawa H., Nishii J. Generation and Recombination of Defects in Vitreous Silica Induced by Irradiation with a Near-Infrared Femtosecond Laser // The Journal of Physical Chemistiy B. - 2000. - T. 104, № 15. - C. 3450-3455.

153. Reichman W. J., Chan J. W., Smelser C. W., Mihailov S. J., Krol D. M. Spectroscopic characterization of different femtosecond laser modification regimes in fused silica // J. Opt. Soc. Am. B. - 2007. - T. 24, № 7. - C. 1627-1632.

154. Seidel H., Csepregi L., Heuberger A., Baumgârtel H. Anisotropic Etching of Crystalline Silicon in Alkaline Solutions: I. Orientation Dependence and Behavior of Passivation Layers // Journal of The Electrochemical Society. - 1990. - T. 137, № 11. - C. 3612-3626.

155. Rajesh S., Bellouard Y. Towards fast femtosecond laser micromachining of fused silica: The effect of deposited energy // Optics Express. - 2010. - T. 18, № 20. - C. 21490-21497.

156. Hnatovsky C., Taylor R. S., Simova E., Bhardwaj V. R., Rayner D. M., Corkum P. B. Polarization-selective etching in femtosecond laser-assisted microfluidic channel fabrication in fused silica//Optics Letters.-2005.-T. 30, № 14.-C. 1867-1869.

157. Bellouard Y., Said A., Dugan M., Bado P. Fabrication of high-aspect ratio, micro-fluidic channels and tunnels using femtosecond laser pulses and chemical etching // Optics Express. - 2004. - T. 12, № 10.-C. 2120-2129.