Оптические антенны на основе диэлектрических наночастиц тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.05, кандидат физико-математических наук Краснок, Александр Евгеньевич

• Краснок, Александр Евгеньевич
• кандидат физико-математических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Краснок, Александр Евгеньевич

Оглавление

Введение

1 Принципы действия и основные характеристики оптических антенн

1.1 Введение

1.2 Основные характеристики оптических папоантенн

1.3 Металлические наноантенны

1.4 Гибридные наноантенны

1.5 Нелинейные оптические наноантенны

2 Оптические свойства диэлектрических наночастиц. Оптическая антенна источник Гюйгенса

2.1 Оптические свойства диэлектрических наночастиц

2.2 Наноантенна источник Гюйгенса

3 Нелинейная металло-диэлектрическая наноантенна

3.1 Теоретическая модель нелинейной наноантенны

3.2 Результаты и обсуждение

4 Наноантенна Яги-Уда на основе диэлектрических наночастиц

4.1 Модель диэлектрической антенны Яги-Уда

4.2 Экспериментальная верификация диэлектрической наноантенны Яги-Уда в микроволновой области частот

5 Сверхнаправленные диэлектрические наноантенны

5.1 Понятие сверхнаправленности

5.2 Диэлектрическая сверхнаправленная наноантенна

5.3 Эффект поворота луча

5.4 Экспериментальная верификация в микроволновой области частот

Заключение

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оптические антенны на основе диэлектрических наночастиц»

Введение

Традиционно в области оптических длин волн управление электромагнитным полем происходит посредством линз, оптических волноводов, дифракционных элементов, то есть приборов, размеры которых гораздо больше длины волны управляемого излучения. С другой стороны, управление электромагнитным излучением в радио и СВЧ диапазонах с помощью аитепп, то есть приборов, сравнимых с длиной волны, является устоявшейся техникой. Несмотря па важность оптического диапазона частот, конкретные конструкции наноантенн и их практическая реализация стали обсуждаться совсем недавно. Это обусловлено тем, что характерные размеры оптической антенны определяются рабочей длиной волны излучения, что составляет сотни нанометров, поэтому возникает технологическая проблема воспроизведения объекта такого размера с наиометровой точностью.

Приемной паноаитенной называют устройство, которое способно эффективно преобразовывать падающий свет (излучение оптических частот) в сильно локализованное эванесцентнос поле [1.2]. Передающая наноантенна, наоборот, преобразует сильно локализованное поле оптических частот, созданное некоторым слабоизлучающим источником, в свободное излучение. Под сильно локализованным полем подразумевается электромагнитное поле, сконцентрированное в области малого по сравнению с длиной волны размера. Область, в которой сконцентрировано сильно локализованное поле, может быть субволновой во всех трех измерениях. В этом случае говорят о сильно локализованном ближнем поле, причем энергия такого поля является запасенной и не распростра-

няется.

Важной проблемой, которую должны решить оптические наноантеп-ны, является организация беспроводной системы передачи данных на поверхности и в объёме оптического чипа. Создание таких полностью оптических чипов является одной из основных задач нанофотоники [3-5]. Использование оптических чипов позволит создать оптические компьютеры и иные устройства передачи, хранения и обработки информации с революционно расширенными возможностями, скоростью функционирования, а также сделает их более компактными и менее энергоемкими. Использование в таких системах более привычных волноводных структур, когда сигналы передаются по плазмонным волноводам, наталкивается на непреодолимые сложности связанные с быстрой диссипацией энергии плазмонной волны. Наноантенны способны передавать оптические сигналы между различными частями оптических чипов по пустому пространству или слабо поглощающему материалу диэлектрической матрицы и поэтому в значительной мерс лишены этого недостатка [1].

Область применения оптических наноантенн не ограничивается вопросами разработки оптических микрочипов и затрагивает вопросы медицины [6], солнечной энергетики [7], микроскопии сверхвысокого разрешения и многих других областей науки и техники. В частности, использование концепции наноантенн позволяет решить проблему эффективной связи между волоконно-оптическими линиями передачи информации и элементами нанофотоники [8], включая оптические микрочипы. Применительно к области телекоммуникаций это позволит в сотни раз увеличить скорость передачи данных по уже существующим оптоволоконным сетям и повысить уровень их защиты и кодировки.

Однако металлические наноантенны, ввиду своей плазмонной природы, являются сильно диссипативными устройствами, что мешает их широкому применению. До сегодняшнего времени, в литературе отсутствовали работы по наноантеннам на основе диэлектрических наноча-стиц. Такие наноантенны являются объектом исследования данной

диссертационной работы.

Целью диссертационной работы является разработка оптических антенн на основе диэлектрических наночастиц, выполненных из материала с большим и положительным значением диэлектрической проницаемости.

Научная новизна. В работе предложен и развит новый, альтернативный плазмоннике, подход к разработке оптических наноантенн. Этот подход состоит в замене металлических структурных компонентов известных плазмонных наноантенн на наноэлементы, выполненные из материала с большим и положительным значением диэлектрической проницаемости. В силу этой замены наноантенны приобретают новые и уникальные свойства, такие как магнитный отклик и сверхнаправленность. В разработке диэлектрических наноантенн и исследовании их оптических свойств и состоит научная новизна диссертационной работы.

Основные методы исследования. Методами исследования являются аналитические методы, численное имитационное компьютерное моделирование и экспериментальная верификация при помощи частотного масштабирования в микроволновой области частот.

Научные положения выносимые на защиту:

1. Одиночная кремниевая наночастица субволновых размеров в случае возбуждения её плоской волной или точечным источником обладает одновременно электрическим и магнитным дипольным откликом и является источником Гюйгенса в некотором диапазоне оптических частот.

2. Нелинейно-оптическое взаимодействие пары металлической и диэлектрической наночастиц с падающей плоской электромагнитной волной приводит к динамическому переключению основного направления диаграммы направленности рассеяния.

3. Диэлектрическая оптическая наноантенна Яги-Уда, включающая

рефлектор в виде сферической кремниевой наиочастицы и набор из 4 директоров меньшего размера, периодически упорядоченных вдоль прямой линии, а также квантовый источник оптического излучения, расположенный между рефлектором и первым директором, имеет высокий коэффициент направленности, численно превышающий 10.

4. Наноантенна, состоящая из дипольного источника, расположенного в выемке на поверхности диэлектрической наночастицы субволнового размера, обладает эффектом сверхнаправленности благодаря возбуждению набора высших мультипольных мод. Субволновое смещение дипольного источника в выемке вызывает эффект поворота основного лепестка диаграммы направленности.

Практическая значимость. Практическая значимость работы состоит в том, что в ней впервые предложен новый класс оптических нано-антенн на основе диэлектрических наночастид которые могут быть использованы для разработки и создания высокоэффективной элементной базы полностью оптических средств обработки информации.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на семинарах НИУ ИТМО и Австралийского национального университета (Канберра, Австралия), а также на международных конференциях:

• "МЕТА'13'', the 4th International Conference on Metamaterials, Photonic Crystals and Plasmonics, Sharjah (UAE), 18-22 March 2013

• "Nanometa-2013", Sccfeld (Austria), 3-6 January 2013

• The Fifth International Workshop on Theoretical and Computational Nano-Photonics "TaCoNa-Photonics-2012!;, Bad Honnef (Germany) 2426 October 2012

• "Metamaterials-2012". St.Petersburg (Russia) 17 - 22 September 2012

• International conference "Days 011 Diffraction-2012' St.Petersburg (Russia), May 28 - June 1 2012

• 2012 IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium, Chicago (USA), 08 - 14 Jul 2012

• Seventh International Conference of Young Scientists and Specialists "0ptics-201l", St. Petersburg (Russia), 17-21 October 2011

Публикации по теме диссертационной работы. Основное содержание диссертации отражено в 20 публикациях, из которых 9 входят в список ВАК. Полный список публикаций по теме диссертации:

1. В. П. Дзюба, А. Е. Краснок, Ю. Н. Кульчин. Нелинейность показателя преломления диэлектрических нанокомпазитов в слабых оптических полях // Письма в ЖТФ,- 2010.- Т. 36.- С. 1.

2. В. П. Дзюба, А. Е. Краснок, Ю. Н. Кульчин, И. В. Дзюба. Модель нелинейного пропускания света диэлектрическими нанокомпозита-ми / / Физика и техника полупроводников.- 2011,- Т. 45.- С. 306.

3. А. Е. Краснок, В. П. Дзюба, Ю. Н. Кульчин. Влияние разброса квантовых точек по форме на их совместную плотность состояний / / Письма в ЖТФ,- 2011,- Т. 37,- С. 83.

4. А. Е. Краснок, А. Е. Мирошниченко. П. А. Белов, Ю. С. Кившарь. Оптические элементы Гюйгенса и наноантенны Яги-Уда на основе диэлектрических наночастиц // Письма в ЖЭТФ.- 2011.- Т. 94.-С. 635.

5. D. S. Filonov, А. Е. Krasnok, А. P. Slobozhanyuk, P. V. Kapitanova, Е. A. Ncnashcva, Yu. S. Kivshar, P. A. Belov. Experimental verification of the concept of all-dielectric nanoantennas // Applied Physics Letters.-2012,- Vol. 100,- P. 201113.

G. A. E. Krasnok, A. E. Miroshnichcnko, P. A. Bclov, Yu. S. Kivshar. All-diclectric optical nanoantennas // Opt. Express - 2012.- Vol. 20.- P. 20599.

7. R. E. Noskov, A. E. Krasnok, Yu. S. Kivshar. Nonlinear metal-dielectric nanoantennas for light switching and routing // New Journal of Physics.-2012,- Vol. 14,- P. 093005.

8. A. E. Krasnok, A. E. Miroshnichcnko, P. A. Bclov, Yu. S. Kivshar. All-dielectric optical nanoantennas // AIP Conf. Proc.- 2012.- Vol. 1475.-P. 22.

9. A. E. Краснок, П. А. Белов. Оптическая наноантенна волновой канал // Патент на полезную модель №2012153974/28(085767)(РФ) от 12.12.2012.

10. В. П. Дзюба, А. Е. Краснок, Ю. Н. Кульчин, И. В. Дзюба. Модель нелинейного пропускания света диэлектрическими нанокомпозита-ми // Перспективные направления развития нанотсхнологий в ДВО РАН.- 2010.- Т. 3,- С. 168.

И. V. P. Dzyuba, Yu. N. Kulchin, А. Е. Krasnok, V.A. Milichko, I. V. Dzyuba. The nonlinear refractive index of dielectric nanocomposite as a function of intensity and frequency of radiation // Pacific Science Review.- 2011.-. Vol. 12,- P. 243.

12. В. П. Дзюба, A. E. Краснок, Ю. H. Кульчин, И. В. Дзюба. Модель нелинейного пропускания света диэлектрическими нанокомпозита-ми // Вестник РФФИ.- 2011,- Т. 69.- С. 56.

13. А. Е. Краснок, А. Е. Мирошниченко, П. А. Белов, Ю. С. Кившарь. Оптические элементы Гюйгенса и наноантенны Яги-Уда на основе диэлектрических наночастиц // Сборник трудов VII международной конференции молодых учёных и специолистов "Оптика 2011"-Санкт-Петербург, 2011.-С.652.

14. А. Е. Krasnok, А. Е. Miroslmichenko, D. S. Filonov, А. P. Slobozhanyuk, P. V. Kapitanova, P. A. Bclov, Y. S. Kivshar. All-dielcctric optical nanoantennas. // Proceedings of the International Conference " Metamaterials 2012"-Saint-Petersburg, 2012.-P.91.

15. R. E. Noskov, A. E. Krasnok, Y. S. Kivshar. Ultrafast light switching and routing by nonlinear metal-dielectric nanoantennas // Proceedings of the International Conference "Days on Diffraction 2012" - Saint-Petersburg, 2012. - P. 147.

16. D. S. Filonov, A. E. Krasnok, A. E. Miroslmichenko, A. P. Slobozhanyuk, P. V. Kapitanova, Y. S. Kivshar, P.A. Belov. Testing the concept of all-dielectric optical nanoantennas at microwaves // Proceedings of the International Conference "Days on Diffraction 2012" - Saint-Petersburg, 2012. - P.134.

17. D. S. Filonov, A. E. Krasnok, A. E. Miroslmichenko, A. P. Slobozhanyuk, P. V. Kapitanova, Y. S. Kivshar, P. A. Belov. Modeling of Optical Dielectric: Nanoantennas at Microwaves // Proceedings of The 2012 IEEE International Symposium on Antennas and Propagation - Chicago (USA), 2011. - P.97.

18. A. E. Krasnok, A. E. Miroshnichcnko, P. A. Bclov, Y. S. Kivshar. Progress in all-dielcctric optical nanoantennas /'/ Proceedings of the International Conference "META 2013" - Sharjah (UAE), 2013. - P. 603.

19. P. A. Bclov, A. E. Krasnok, A. E. Miroslmichenko, Y. S. Kivshar. All-dielectric optical nanoantennas: concept and experimental verification /7 Proceedings of the International Conference "NANOMETA 2013" -Seefeld (Austria), 2013. - P. 39.

20. A. E. Краснок, П. А. Белов. Оптические антенны на основе диэлектрических наночастиц: концепция и эксперементальная вери-

фикация // Научные работы участников конкурса " Молодые учёные НИУ ИТМО"-Санкт-Петербург, 2013.-С.108.

Личный вклад автора. Во всех выполненных работах автор принимал участие в постановке и решении задач, обсуждении полученных результатов и их интерпретации. Вклад автора при разработке диэлектрических наноантенн источник Гюйгенса и Яги-Уда был определяющим. Автором были обнаружены эффекты сверхнаправленности и поворота основного лепестка диаграммы направленности излучения при субволновом смещении источника в диэлектрической наноантенне с выемкой.

Структура и объем диссертации. Работа изложена па 130 страницах машинописного текста, включает 55 рисунков и список литературы из 180 наименований.

Во Введении обоснована актуальность проведенных исследований, сформулированы цель и научная новизна работы, перечислены основные положения, выносимые на защиту, а также кратко изложено содержание диссертации.

Первая глава носит обзорный характер. В этой главе сформулировано общее понятие оптической антенны и приведены основные характеристики, которые относятся к данному разделу науки. Проведена классификация основных известных металлических наноантенн на группы согласно их геометрии и физическим принципам работы. По каждой из групп металлических наноантенн проведен обзор современной литературы. Даётся общее представление о нелинейных оптических наноантеи-нах. Обсуждаются основные достоинства и недостатки металлических наноантенн, а также обосновывается необходимость разработки нового типа наноантенн - наноантенн на основе диэлектрических наночастиц.

Вторая глава посвящена изложению оптических свойств диэлектрических наночастиц субволнового размера, включая физические механизмы формирования сильного электрического и магнитного отклика в оптическом диапазоне частот. Предлагается, а также изучается аналитически и при помощи имитационного моделирования, простейший

вариант диэлектрической наноантенны получившей название "источник Гюйгенса"'. Исследована зависимость коэффициента направленности источника Гюйгенса, от длины волны.

В третьей главе предлагается и теоретически исследуется новый тип металло-диэлектрических ианоантенн, состоящих из пары диэлектрической (кристаллический кремний) и металлической (серебро) нано-частиц. Высокое значение диэлектрической проницаемости диэлектрической наночастицы позволяет достигнуть эффективной концентрации света, в то время как нелинейный отклик металлической наночастицы позволяет контролировать направление рассеяния наноантенной внешней оптической волны. В результате такая структура способна реализовать эффективный динамический контроль диаграммы направленности рассеянного излучения путём изменения напряженности внешнего оптического поля.

Темой четвёртой главы является разработка наноантенн Яги-Уда на основе диэлектрических наночастиц. Здесь приводятся результаты аналитического и численного исследования диэлектрической наноантенны Яги-Уда, включающей рефлектор в виде сферической кремниевой наночастицы и набор из 4 директоров меньшего размера, периодически упорядоченных вдоль прямой линии, а также квантовый источник оптического излучения, расположенный между рефлектором и первым директором. Изучена зависимость коэффициента направленности от длины волны для диэлектрической наноантенны Яги-Уда. Показано, что существенным преимуществом наноантенны Яги-Уда на основе диэлектрических наночастиц перед антеннами на частицах из металла является возможность работы в более широком диапазоне длин воли. При этом, в виду слабого поглощения в диэлектрике, снимается проблема возрастания нерадиациониых потерь при приближении источника к поверхности частицы. Представлены результаты изучения фактора Перселла в диэлектрической наноантеине, его зависимость от геометрических характеристик наноантенн. а также сравнение его значения с фактором

Перселла в плазмонных антеннах.

В заключительном разделе этой главы представлены результаты экспериментальной верификации диэлектрической наноантенны Яги-Уда в микроволновой области частот. Отмечается высокая степень согласия наблюдаемых экспериментальных результатов с результатами полученными численным путём.

В пятой главе предложена новая концепция сверхнаправленной оптической наноантенны выполненной в виде диэлектрической наночасти-цы с выемкой, которая возбуждается дипольным источником расположенным внутри этой выемки. При этом антенна понимается сверхна-правлснной, если её размер много меньше чем длина излучаемой волны, а коэффициент направленности много больше направленности точечного диполя. Сначала в этой главе вводится понятие сверхнаправленности применительно к оптическим наноантеннам. Проводится различие между обычными высоконаправленными и сверхнаправленными наноантен-нами. Анализируются свойства эффективной апертуры сверхнаправленной наноантенны и приводится удобное выражение для оценки наличия эффекта сверхнаправлснности. Затем демонстрируется и изучается эффект сверхнаправлснности в диэлектрической наноаитеиие с выемкой. При этом важно, что эффект сверхнаправлснности достигается без использования сложных массивов наноантенн или метаповерхностей.

Далее описывается и изучается эффект сильной зависимости направления основного лепестка диаграммы направленности (луча) от положения точечного источника расположенного в выемке. Смещение источника в плоскости перпендикулярной к оси аксиальной симметрии приводит к повороту луча без исчезновения эффекта сверхнаправлснности. Приводится анализ модового состава поля в случае несимметричного расположения источника и даётся объяснение эффекта поворота.

Представлены результаты экспериментальной верификации обнаруженных эффектов свсрхнаправленности и поворота основного лепестка диаграммы направленности излучения сверхнаправленной диэлектричс-

ской наноантснны в микроволновой области частот с использованием метода частотного масштабирования. Отмечается высокая степень согласия наблюдаемых экспериментальных результатов с результатами, полученными численным путём.

В Заключении обобщены основные результаты работы.

Формулы и рисунки в диссертации нумеруются по главам, нумерация литературы единая для всего текста.

Заключение диссертации по теме «Оптика», Краснок, Александр Евгеньевич

• Основные результаты теоретического исследования и численного моделирования наноантенн Яги-Уда и сверхнаправленных наноан-тенн были экспериментально верифицированы с использованием метода частотного масштабирования в микроволновой области частот.

Автор выражает особую благодарность своему научному руководителю П.А. Белову. Работа под его руководством была очень полезной и интересной, его внимание и постоянная поддержка были очень важны. Автор благодарен К.Р. Симовскому, вдохновившего меня на изучение оптических наноантенн.

Благодарю Е.М. Буяновскую, любезно согласившуюся прочитать рукопись, за ценные замечания и исправления.

Благодарю также сотрудников лаборатории "Метаматериалы"НИУ ИТМО за совместную работу, оказанную помощь и поддержку.

Заключение

В диссертации получены следующие основные результаты: Показано, что одиночная диэлектрическая наночастица, изготовленная из материалла с высоким значением диэлектрической проницаемости (на примере кристаллического кремния), в случае возбуждения её плоской волной или точечным источником обладает одновременно электрическим и магнитным дипольным откликом и является источником Гюйгенса в некотором диапазоне оптических частот.

• Предложен и теоретически исследован новый тип металло - диэлектрических наноантенп, состоящих из пары диэлектрической (кристаллический кремний) и металлической (серебро) наночастиц. Такая антенна способна реализовать эффективный динамический контроль диаграммы направленности рассеянного излучения путём изменения напряженности внешнего электрического поля.

• Предложена диэлектрическая оптическая наноантенна Яги-Уда, включающая рефлектор в виде сферической кремниевой наночастицы и набор из 4 директоров меньшего размера, периодически упорядоченных вдоль прямой линии, а также квантовый источник оптического излучения, расположенный между рефлектором и первым директором, имссющая высокий коэффициент направленности, численно превышающий 10.

• Обнаружен и исследован эффект свсрхнаправлснности в наноантеннс, состоящей из дипольного источника, расположенного в выемке на поверхности диэлектрической наночастицы субволнового размера. Показанно, что эффект свсрхнаправленности достигается вследствие возбуждения набора высших мультипольных мод, преимущественно магнитного типа.

• Обнаружен и исследован эффект поворота основного лепестка диаграммы направленности при субволновом смещении дипольного источника в выемке на поверхности диэлектрической сверхнаправлсн-ной наноантенны.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Краснок, Александр Евгеньевич, 2013 год

Литература

[1] Alu A.. Engheta N. Wireless at the nanoscale: Optical interconnects using matched nanoantennas ,// Phys. Rev. Lett. — 2010. — Vol. 104. — P. 213902.

[2] Biagioni P., Huang J., Hecht B. Nanoantennas for visible and infrared radiation // Rep. Prog. Phys. - 2012. — Vol. 75. - P. 024402.

[3] Klimov V. Xanoplasmonics. — Pan Stanford Publishing, 2011.

[4] Maier S. Plasmonics: Fundamentals and Applications. — Xew York: Springe, 2007.

[5] Stockman M. I. Nanoplasmonics: past, present, and glimpse into future // Opt. Express. - 2011. - Vol. 19. - P. 22029.

[6] Mahendra R., Nelson D. Metal Xanoparticles in Microbiology. — Springer, 2011.

[7] Atwater H. A., Polman A. Plasmonics for improved photovoltaic devices // Nat. Materials. — 2010. — Vol. 9. — Pp. 205-213.

[8] Compact dipole nanoantenna coupler to plasmonic slot waveguide / A. Andryieuski, R. Malureanu, G. Biagi et al. // Opt. Lett. — 2012. — Vol. 37. - Pp. 1124-1126.

[9] Silver S. Microwave antenna theory and design. — Peter Peregrinus, 1949.

[10] Balanis C. Antenna theory : analysis and design. — New York ; Brisbane : J. Wiley, 1982.

[11] Ulaby F. T., Moore R. K.. Fung A. K. Microwave remote sensing: Active and passive. Volume 1 - Microwave remote sensing, fundamentals and radiometry. — Artech House, 1982.

[12] Ulaby F. T., Moore R. K.. Fung A. K. Microwave remote sensing: Active and passive. Volume 2 - Radar remote sensing and Surface Scattering and Emission Theory — Artech House, 1982.

[13] Ulaby F. T., Moore R. K., Fung A. K. Microwave remote sensing: Active and passive. Volume 3 - From thoery to application. — Artech House, 1982.

[14] Microwave imaging via space-time beamforming for early detection of breast cancer / E. J. Bond. X. Li, S. C. Hagness, B. D. V. Veen // IEEE Trails. Antennas Propagat. — 2003. — Vol. 51. — P. 1690-1705.

[15] van Hulst N. F. Light in chains // Nature. — 2007. — Vol. 448. — Pp. 141-142.

[16] Generation of single optical plasmons in metallic nanowires coupled to quantum dots / A. V. Akimov, A. Mukherjee, C. L. Yu et, al. // Nature. - 2007,— Vol. 450. - Pp. 402-406.

[17] Klimov V.. Istomin Y. N.. Kosevich Y. A. Xanoplasmonics // Physics-Uspekhi. — 2008. - Vol. 51. - P. 839-844.

[18] Xanostructured plasmonic, sensors / M. E. Stewart, C. R. Anderton, L. B. Thompson et al. // Chem. Rev. - 2008. - Vol. 108. - P. 4947521.

[19] Kneipp K.; Moskovits M., Kneipp H. Surface-Enhanced Raman Scattering.— Berlin: Springe, 2006.

[20] Novotny L., van Hulst N. Antennas for light // Nat. Photon. — 2011.— Vol. 5.— Pp. 83-90.

[21] Novotny L. Optical antennas tuned to pitch // Nature. — 2008. — Vol. 455. — P. 887.

[22] Unidirectional emission of a quantum dot coupled to a nanoantenna / A. G. Curto, G. Volpe, T. H. Taminiau et al. // Science. - 2010. - Vol. 329. - Pp. 930-933.

[23] Semiconductor nanowire optical antenna solar absorbers / L. Cao, P. Fan, A. P. Vasudev et al. // Nano Lett. - 2010. - Vol. 10. - Pp. 439-445.

[24] de la Chapelle M. L., Pucci A. Xanoantenna: Plasmon-Enhanced Spectroscopies for Biotechnological Applications. — Pan Stanford Publishing, 2012.

[25] Hanafi N. Role of chitosan nanoparticles in targeting ehrlich tumor cells transplanted in albino mice // International Journal of Research in Biological Sciences. - 2012. - Vol. 2. — Pp. 6-17.

[26] Tumoral accumulation of long-circulating, self-assembled nanoparticles and its visualization by gamma scintigraphy / Y. W. Cho, Y.-S. Kim, I.-S. Kim et al. // Macromol. Res. — 2008. — Vol. 16. — Pp. 15-20.

[27] Multimodality nuclear and fluorescence tumor imaging in mice using a streptavidin nanoparticle / M. Liang, X. Liu, D. Cheng et al. // Bioconjugate Chem. — 2010. — Vol. 21.— P. 1385-1388.

[28] Local detection of electromagnetic energy transport below the diffraction limit in metal nanoparticle plasmon waveguides / S. A. Maier, P. G. Kik, H. A. Atwater et al. // Nature Materials. — 2003. — Vol. 2. - Pp. 229 - 232.

[29] Two-dimensionally localized modes of a nanoscale gap plasmon waveguide / D. F. Pile, T. Ogawa, D. K. Gramotnev et al. /./ Appl. Phys. Lett.— 2005.— Vol. 87,- P. 261114.

[30] Liu L.. Han Z., He S. Xovel surface plasmon waveguide for high integration // Optics Express. — 2005. — Vol. 13. — Pp. 6645-6650.

[31] Characteristics of gap plasmon waveguide with stub structures /' Y. Matsuzaki, T. Okamoto, M. Haraguchi et, al. /,/ Optics Express. — 2008. - Vol. 16. — Pp. 1631416325.

[32] A hybrid plasmonic waveguide for subwavelength confinement and long-range propagation / R. Oulton, V. Sorger, D. Gcnov et al. // Nat. Fhoton. — 2008. — Vol. 2. - Pp. 496-500.

[33] Plasmonic nanoantennas: Fundamentals and their use in controlling the radiative properties of nanoemitters / V. Giannini, A. I. Fernandez-Dominguez, S. C. Heck, S. A. Maier jj Chem. Rev.'— 2011. — Vol. 111. — P. 3888-3912.

[34] Bharadwaj P., Deutsch B.. Novotny L. Optical antennas // Adv. Opt. Photon. —

2009,-Vol. 1.-P. 438.

[35] Spectroscopy of single hemoglobin molecules by surface enhanced raman scattering / H. Xu, E. J. Bjernfeld, M. Kail, L. Borjesson // Phys. Rev. L. - 1999. - Vol. 83. -Pp. 4357-4360.

[36] Huvgens optical elements and yagi-uda nanoantennas based on dielectric nanoparticles / A. E. Krasnok, A. E. Miroshnichenko, P. A. Belov, Y. S. Kivshar // JETP Letters. - 2011. — Vol. 94. - P. 635-640.

[37] Experimental verification of the concept of all-dielectric nanoantennas / D. S. Filonov, A. E. Krasnok, A. P. Slobozhanvuk et al. // Appl. Phys. Lett. — 2012,-Vol. 100.-P. 201113.

[38] Ahmadi A., Mosallaei H. Plasmonic nanoloop array antenna // Opt. Express. —

2010. - Vol. 35. - Pp. 3706-3708.

[39] Diabolo nanoantenna for enhancing and confining the magnetic optical field / T. Grosjean, M. Mivelle, F. I. Baida et al. // Nano Lett. — 2011.— Vol. 11.— P. 1009-101.

[40] Landau L., Lifshitz E. Quantum Mechanics: Non-Relativistic Theory. — Pergamon Press., 1977.

[41] Purcell E. M. Spontaneous emission probabilities at radio frequencies // Phys. Rev. — 1946. - Vol. 69. - P. 681.

[42] Klimov V., Ducloy M. Spontaneous emission rate of an excited atom placed near a nanofiber // Phys. Rev.A. - 2004. - Vol. 69. - P. 013812.

[43] Novotny L., Hecht B. Principles of Xano-Optics. — Cambridge University Press, 2006.

[44] Noda S., Fvjita M.. Asano T. Spontaneous-emission control by photonic crystals and nanocavities // Nature Photonics. — 2007. — Vol. 1. — Pp. 449 - 458.

[45] Vacuum rabi splitting in semiconductors / G. Khitrova, H. Gibbs, M. Kira et al. // Nature Physics. — 2006. — Vol. 2. — Pp. 81-90.

[46] Resonance-enhanced spontaneous emission from quantum dots / W. A. Saunders, K. J. Vahala, H. A. Atwater, R. C. Flagan // J. Appl. Phus. - 1992. - Vol. 72. -Pp. 806-808.

[47] Purcell factor for a point-like dipolar emitter coupled to a two-dimensional plasmonic waveguide / J. Barthes, G. C. des Francs, A. Bouhelier et al. // Phys. Rev. B. — 2011. — Vol. 84. - P. 073403.

[48] Purcell effect in nonlinear photonic structures: a coupled mode theoryanalysis / R. E. Hamam, M. Ibanescu, E. J. Reed et al. // Opt. Express. - 2008. - Vol. 16, no. 17.-Pp. 12523-12537.

[49] Spontaneous emission enhancement in metal-dielectric metamaterials / I. Iorsh, A. Poddubny, A. Orlov et al. // Phys. Lett. A. - 2012. — Vol. 376, no. 3. - Pp. 185 - 187.

[50] Kidwai ().. Zhukovsky S. V., Sipe J. E. Dipole radiation near hyperbolic metamaterials: applicability of effective-medium approximation // Opt. Lett. —

2011. — Vol. 36, no. 13,- Pp. 2530-2532.

[51] Generation of a two-photon state from a quantum dot in a microcavity / E. del Valle. A. Gonzalez-Tudela, E. Cancellieri et al. // New J. Phys.— 2011.— Vol. 13, no. 11.-P. 113014.

[52] Yablonovitch E.; Gmitter T. J.. Bhut R. Inhibited and enhanced spontaneous emission from optically thin algaas/gaas double heterostructures // Phys. Rev. Lett. — 1988. - Vol. 61, no. 22. — Pp. 2546-2549.

[53] Modification of a two-level atom resonance fluorescence near plasmonic nanostructure / Y. V. Vladimirova, V. V. Klimov, V. M. Pastukhov, V. N. Zadkov // Phys .Rev. A. - 2012. - Vol. 85. — P 053408.

[54] Fluorescence enhancement at docking sites of dna-directed self-assembled nanoantennas / G. P. Acuna, F. M. Moller, P. Holzmeister et al. // Science.—

2012. - Vol. 338. - Pp. 506-510.

[55] Pronounced purcell enhancement of spontaneous emission in cdte/znte quantum dots embedded in micropillar cavities / T. Jakubczyk. W. Pacuski, T. Smolenski et al. // Applied Physics Letters. — 2012. — Vol. 101. — P. 132105.

[56] Wessel J. Surface-enhanced optical microscopy // J. Opt. Soc. Am. B. — 1985. — Vol. 2. - Pp. 1538-1540.

[57] Dispersive ground plane core-shell type optical monopole antennas fabricated with electron beam induced deposition / H. Acar, T. Coenen, A. Polman, L. K. Kuipers // ACS Nano. - 2012. - Vol. 6. - P. 8226-8232.

[58] Spectroscopic mode mapping of resonant plasmon nanoantennas / P. Ghenuche, S. Cherukulappurat.il, T. H. Taminiau et al. /,/ Phys. Rev. L. - 2008. - Vol. 101. — P. 116805.

[59] Impedance matching and emission properties of nanoantennas in an optical nanocircuit / J.-S. Huang. T. Feichtner, P. Biagioni, B. Hecht // Nano Lett.— 2009. - Vol. 9. - Pp. 1897-1902.

[60] Plasmonic coupling of bow tie antennas with ag nanowire / Z. Fang, L. Fan, C. Lin et al. // Nano Lett. — 2011. - Vol. 11. - P. 1676-1680.

[61] Alu A.. Engheta N. Hertzian plasmonic nanodimer as an efficient optical nanoantcnna // Phys. Rev. B. — 2008. — Vol. 78. — P. 195111.

[62] Alu A., Engheta N. Input impedance, nanocircuit loading, and radiation tuning of optical nanoantennas /'/ PRL. — 2008. — Vol. 101. — P. 043901.

[63] Alu A., Engheta N. Tuning the scattering response of optical nanoantennas with nanocircuit loads // Nat. Phot. — 2008. - Vol. 2. - Pp. 307-310.

[64] Gap-dependent optical coupling of single "bowtie" nanoantennas resonant in the visible / D. P. Fromm, A. Sundaramurthy, P. J. Schuck et al. // Nano Lett. — 2004. - Vol. 4. - Pp. 957-961.

[65] Gonzalez F., Borcman G. Comparison of dipole. bowtie, spiral and log-periodic ir antennas // Infrared Phys. Tcch. - 2005. - Vol. 46. - Pp. 418-428.

[66] Improving the mismatch between light and nanoscale objects with gold bowtie nanoantennas / P. Schuck, D. P. Fromm, A. Sundaramurthy et al. // Phys. Rev. Lett. - 2005. - Vol. 94. - P. 017402.

[67] Bow-tie optical antenna probes for single-emitter scanning near-field optical microscopy / J. N. Farahani, H.-J. Eisler, D. W. Pohl et al. /7 Nanotechnology. — 2007. - Vol. 18. - P. 125506.

[68] Bowtie plasmonic quantum cascade laser antenna / N. Yu, E. Cubukcu, L. Diehl et al. /'/ Opt. Express. - 2007. - Vol. 15. - Pp. 13272-13281.

[69] Optical resonances of bowtie slot antennas and their geometry and material dependence / H. Guo, T. P. Mevrath, T. Zentgraf et al. // Opt. Express. — 2008. — Vol. 16. - Pp. 7756-7766.

[70] Large single-molecule fluorescence enhancements produced by a bowtie nanoantenna / A. Kinkhabwala, Z. Yu, S. Fan et al. /,/ Nat. Phot. — 2009. — Vol. 3. - Pp. 654-657.

[71] Manipulating nanoscale light fields with the asymmetric bowtie nano-colorsorter / Z. Zhang, A. Weber-Bargioni, S. W. Wu et al. /7 Nano Lett. - 2009. - Vol. 9. -Pp. 4505-4509.

[72] Berrier A.. Bonn R. U. M., Rivas J. G. Ultrafast active control of localized surface plasmon resonances in silicon bowtie antennas // Opt. Express. — 2010. — Vol. 18. — Pp. 23226-23235.

[73] Free-standing optical gold bowtie nanoantenna with variable gap size for enhanced raman spectroscopy / N. A. Hatab, C.-H. Hsueh, A. L. Gaddis et al. // Nano Lett. — 2010. - Vol. 10. — P. 4952-4955.

[74] Nonlinear optical response from arrays of au bowtie nanoantennas / K. D. Ko, A. Kumar, K. H. Fung et al. // Nano Lett. - 2011. - Vol. 11. - P. 61-65.

[75] Rosa L.. Sun K.. Juodkazis S. Sierpinski fractal plasmonic nanoantennas // Physica status solidi (RRL). — 2011. — Vol. 5. — Pp. 175-177.

[76] Sederberg S., Elezzabi A. Y. Nanoscale plasmonic contour bowtie antenna operating in the mid-infrared // Opt. Express. — 2011. — Vol. 19. — Pp. 15532-15537.

[77] Rainbow radiating single-crystal ag nanowire nanoantenna / T. Kang, W. Choi, I. Yoon et al. // Nano Lett. - 2012. - Vol. 12. - Pp. 2331-2336.

[78] Application of plasmonic bowtie nanoantenna arrays for optical trapping, stacking, and sorting / B. J. Roxworthy, K. D. Ко. A. Kumar et al. // Nano Lett. — 2012. — Vol. 12. - Pp. 796-801.

[79] Extraordinary nonlinear absorption in 3d bowtie nanoantennas / J. Y. Suh, M. D. Huntington, С. H. Kim et al. // Nano Lett. - 2012. - Vol. 12. - P. 269-274.

[80] Volpe G., Volpe G., Quidant R. Fractal plasmonics: subdiffraction focusing and broadband spectral response by a sierpinski nanocarpet // Opics Express. — 2011. — Vol. 19. - Pp. 3612-3618.

[81] Татгпгаи Т. H., Stcfani F. D., van Hulst N. F. Enhanced directional excitation and emission of single emitters by a nano-optical yagi-uda antenna. // Opt. Express. — 2008. - Vol. 16. - Pp. 16858-16866.

[82] Li J.. Salandrino A.. Engheta N. Optical spectrometer at the nanoscale using optical yagi-uda nanoantennas // Phys. Rev. B. — 2009. — Vol. 79. — P. 195104.

[83] Near-field dynamics of optical yagi-uda nanoantennas / J. Dorfmuller, D. Dregely, M. Esslinger et al. // Nano Lett. - 2011. - Vol. 11. - Pp. 2819-2824.

[84] 3d optical yagi-uda nanoantenna array / D. Drcgelv, R. Taubert, J. Dorfmuller et al. // Nat. Comm. - 2011. - Vol. 2. - P. 267.

[85] Directional emission from plasmonic yagi-uda antennas probed by angle-resolved cathodoluminescence spectroscopy / T. Coenen, E. J. R. Vesseur, A. Polman, A. F. Koendcrink // Nano Lett. — 2011. - Vol. 11. - Pp. 3779-3784.

[86] Ultracompact and unidirectional metallic antennas / X. Bonod, A. Devilez, B. Rollv N et al. // Phys. Rev. B. - 2010. - Vol. 82. - P. 115429.

[87] roy Lerosey G. Yagi-uda antenna shines bright // Nat. Phot. — 2010. — Vol. 4. — Pp. 267-268.

[88] Kosako Т., Kadoya Y.. Hcfmann H. F. Directional control of light by a nano-optical yagi-uda antenna // Nat. Phot. — 2010. — Vol. 4. — Pp. 312-315.

[89] Hofmann H. F., Kosako Т., Kadoya Y. Design parameters for a nano-optical yagi-uda antenna // New Journal of Physics. — 2007. — Vol. 9. — P. 217.

[90] Emission properties of an oscillating point dipole from a gold yagi-uda nanoantenna array / S. V. Lobanov, T. Weiss, D. Dregely et al. // Phys. Rev. B. - 2012. — Vol. 85. - P. 155137.

[91] Maksymov I. S., Miroshnichenko A. E.. Kivshar Y. S. Actively tunable bistable optical yagi-uda nanoantenna // Opics Express. — 2012. — Vol. 20. — Pp. 89298938.

[92] Sengupta D On uniform and linearly tapered long yagi antennas // IRE Trans Antennas and Propagat. — 1960. — Vol. 8. — Pp. 11-17.

[93] Simovski C.. Luukkonen O. Tapered plasmonic waveguides with efficient and broadband light transmission // Opt Commun. - 2012. - Vol. 285. - P. 3397-3402.

[94] Boriskina S. V., Negro L. D. Multiple-wavelength plasmonic nanoantennas. // Opt Lett. - 2010. — Vol. 35. - Pp. 538-540.

[95] An arrayed nanoantenna for broadband light emission and detection / A. E. Miroslmichenko, I. S. Maksymov, A. R. Davoyan et al. // Phy.s. Status Solidi RRL. — 2011. - Vol. 5. - P. 347-349.

[96] Broadband scattering by tapered nano-antennas / I. Staude, I. Maksymov, M. Decker et al. // Physica status solidi (RRL). - 2012. - Vol. 6. - P. 466.

[97] Efficient and wideband horn nanoantenna / D. Ramaccia, F. Bilotti, A. Toscano, A. Massaro // Opt. Lett. - 2011. - Vol. 36. — Pp. 1743-1745.

[98] Iluz Z., Boag A. Dual-vivaldi wideband nanoantenna with high radiation efficiency over the infrared frequency band // Opt. Express. — 2011. — Vol. 36. — Pp. 27732775.

[99] Navarro-Cia M.. Maier S. A. Broad-band near-infrared plasmonic nanoantennas for higher harmonic generation // ACS Nano. — 2012. — Vol. 6. — Pp. 3537-3544.

[100] Maksymov I. S., Davoyan A. R.. Kivshar Y. S. Enhanced emission and light control with tapered plasmonic nanoantennas // Appl. Phys. Lett. — 2011.— Vol. 99.— P. 083304.

[101] Hybrid plasmonic-photonic, nanodevice for label-free detection of a few molecules / F. D. Angelis, M. Patrini, G. Das et al. // Nano Lett. - 2008. — Vol. 8. - Pp. 23212327.

[102] Nanoscale chemical mapping using three-dimensional adiabatic compression of surface plasmon polaritons / F. D. Angelis, G. Das, P. Candeloro et al. // Nat. Nanotech. — 2010. - Vol. 5. - P. 67 - 72.

[103] Multifrequency tapered plasmonic nanoantennas / I. S. Maksymov. A. R. Davoyan, A. Miroslmichenko et al. // Opt. Commun. - 2012,- Vol. 285. - Pp. 821-824.

[104] Pavlov R.. Curto A. G., Hulst N. F. Log-periodic optical antennas with broadband directivity // Opt. Commun. - 2012. - Vol. 285. - Pp. 3334-3340.

[105] Giannini V., Sanchez-Gil J. A. Excitation and emission enhancement of single molecule fluorescence through multiple surface-plasmon resonances on metal trimer nanoantennas // Opics Lett. — 2008. - Vol. 33. - Pp. 899 -901.

[106] Three-dimensional assembly of nanoparticles from charged aerosols / H. Lee, S. You, P. V. Pikhitsa et al. // Nano Lett. - 2011. - Vol. 11. - P. 119-124.

[107] A bimetallic nanoantenna for directional colour routing / T. Shegai, S. Chen, V. D. Miljkovic et al. // Nat. Commun. - 2011. - Vol. 2. — P. 481.

[108] Directional scattering and hydrogen sensing by bimetallic pd-au nanoantennas / T. Shegai, P. Johansson, C-. Langha.mmer, M. Kail // Nano Lett. — 2012. — Vol. 12. - Pp. 2464-2469.

[109] Klemm M. Novel directional nanoantennas for single-emitter sources andwireless nano-links // International Journal of Optics. — 2012. — Vol. 2012. — Pp. 1-7.

[110] Boriskina S. V., Reinhard B. M. Molding the flow of light on the nanoscale: from vortex nanogears to phase-operated plasmonic machinery // Nanoscale. — 2012. — Vol. 4. - Pp. 76-90.

[111] Boriskina S. V., Reinhard B. M. Adaptive on-chip control of nano-optical fields with optoplasmonic vortex nanogates // Opt. Express. — 2011. — Vol. 19. — Pp. 2230522315.

[112] Boriskina S. V., Reinhard B. M. Spectrally and spatially configurable superlenses for optoplasmonic nanocircuits // PNAS. — 2011. — Vol. 108. — Pp. 3147-3151.

[113] Devilez A.. Stout B.. Bonod N. Compact metallo-dielectric optical antenna for ultra directional and enhanced radiative emission // ACS Nano.— 2010.— Vol. 4,— Pp. 3390-3396.

[114] Noskov R. E., Krasnok A. E., Kivshar Y. S. Nonlinear metal-dielectric nanoantennas for light switching and routing // New Journal of Physics. — 2012. — Vol. 14. - P. 093005.

[115] Quantum plasmonics: Nonlinear effects in the field enhancement of a plasmonic nanoparticle dimer / D. Marinica, A. Kazanskv, P. Nordlander et al. // Nano Lett. — 2012. - Vol. 12. - Pp. 1333-1339.

[116] All-optical control of a single plasmonic nanoantenna ito hybrid /' M. Abb, P. Albella, J. Aizpuru, O. L. Muskens // Nano Lett.— 2011.— Vol. 11.— P. 2457-2463.

[117] Aluminum for nonlinear plasmonics: Resonance-driven polarized luminescence of al, ag, and au nanoantennas / M. Castro-Lopez, D. Brinks, R. Sapienza, N. F. van Hülst // Nano Lett. - 2011. - Vol. 11. - P. 4674-4678.

[118] Nanoantenna-enhanced ultrafast nonlinear spectroscopy of a single gold nanoparticle /' T. Schumacher, K. Kratzer, D. Molnar et al. // Nat. Commun. —

2011,-Vol. 2.-P. 333.

[119] Enhancing the nonlinear optical response using multifrequency gold-nanowire antennas / H. Harutyunyan, G. Volpe, R. Quidant, L. Novotny // Phys. Rev. L. —

2012. - Vol. 108. - P. 217403.

[120] Palpant B. Non-linear optical properties of matter / Ed. bv E. by P. M.G.— Springer. 2006.

[121] Lippitz M., Dijk M., Orrit M. Third-harmonic generation from single gold nanoparticles // Nano Lett. — 2005. — Vol. 5. — P. 799.

[122] Danckvjerts M.. Novotny L. Optical frequency mixing at coupled gold nanoparticles // Phys. Rev. Lett. — 2007. — Vol. 98. — P. 026104.

[123] Analytical model for optical bistability in nonlinear metal nano-antennae involving kerr materials / F. Zhou, Y. Liu, Z.-Y. Li, Y. Xia // Opt. Express. — 2010. — Vol. 18. - Pp. 13337-13344.

[124] The optical kerr effect in small metal particles and metal colloids: the case of gold / F. Hache, D. Ricard, C. Flvtzanis, U. Kreibig // Appl. Phys. A: Solids Surf. — 1988. - Vol. 47. - P. 347.

Noskov R. E., Zharov A. A., TsarcvM. V. Generation of widely tunable continuous-wave terahertz radiation using a two-dimensional lattice of nonlinear metallic nanodimers // Phys. Rev. B. - 2010. - Vol. 82. - P. 073404.

Palomba S.. Danckwerts M., Novotny L. Nonlinear plasmonics with gold nanoparticle antennas // Journal of Opt. A. — 2009. — Vol. 11. — Pp. 1-6.

Giant nonlinear optical activity in a plasmonic metamaterial / M. Ren, E. Plum, J. Xu, N. I. Zheludev // Nat. Commun. - 2012. - Vol. 3. - P. 833.

Second-harmonic generation imaging of metal nano-objects with cylindrical vector beams / G. Bautista, M. J. Huttunen, J. Makitalo et al. // Nano Lett. — 2012. — Vol. 12. - Pp. 3207-3212.

Electron dynamics and surface plasmon resonance nonlinearities in metal nanoparticles / X. D. Fatti, F. Vallee, C. Flvtzanis et al. // Chemical Physics. — 2000. - Vol. 251. - P. 215-226.

Chen P. Y., Alu A. Subwavelength imaging using phase-conjugating nonlinear nanoantenna array // Nano Lett. — 2011. — Vol. 11. — P. 5514-5518.

Stratton J. Electromagnetic Theory. — McGrow-Hill, Xew York, 1941.

Bohren C.. Huffman D. Absorption and scattering of light by small particles. — New York : Wiley, 1998.

Optical response features of si-nanoparticle arrays / A. B. Evlyukhin, C. Reinhardt, A. Seidel et al. // Phys. Rev. B. - 2010. - Vol.' 82. - P. 045404.

Light scattering by an ensemble of interacting dipolar particles with both electric and magnetic polarizabilities / O. Merchiers. F. Moreno, F. Gonzalez. J. M. Saiz // Phys. Rev. A. - 2007. - Vol. 76. - P. 043834.

Palik E. Handbook of Optical Constant of Solids. — San Diego, Academic, 1985.

Theory of three-dimensional nanocrescent light harvesters / A. I. Fernandez-Domingucz, Y. Luo, A. Wiener et al. // Nano Lett. — 2012. — Vol. 12. — P. 5946.

Coupling of optical resonances in a compositionally asymmetric plasmonic nanoparticle dimer / S. Sheiklioleslami, Y.-W. Jun, P. K. Jain, A. P. Alivisatos // Nano Lett. — 2010. — Vol. 10. — P. 2655.

Near-field dynamics of optical Yagi — Uda nanoantennas / J. Dorfmuller, D. Dregely, M. Esslinger et al. // Nano Lett. - 2011. - Vol. 11. - P. 2819.

Kosako T., Kadoya Y.. Hofmann H. Directional control of light by a nanooptical Yagi - Uda antenna // Nature Photon. — 2010. — Vol. 4. - P. 312.

Huang F., Baumberg J. Actively tuned plasmons on elastometrically driven Au nanoparticle dimers // Nano Lett. — 2010. — Vol. 10. — P. 1787.

[141] All-dielectric; optical nanoantennas / A. E. Krasnok, A. E. Miroshnichenko, P. A. Belov, Y. S. Kivshar // Opt. Express. - 2012. - Vol. 20. - Pp. 20599-20604.

[142] Chen Y., Lodahl P., Koenderink A. F. Dynamically reconfigurable directionality of plasmon-based single photon sources // Phys. Rev B. — 2010. - Vol. 82. — P. 081402.

[143] Alu A., Engheta N. Enhanced directivity from subwavelength infrared/optical nanoantennas loaded with plasmonic materials or metamaterials // IEEE Trans, on Antennas and Propagation. — 2007. — Vol. 55. — P. 3027.

[144] Interference, coupling, and nonlinear control of high-order modes in single asymmetric nanoantennas / M. Abb, Y. Wang, P. Albella et al. // ACS Nano.— 2012. - Vol. 6. - P. 6462-6470.

[145] Absorption and scattering of light by a dimer of metal nanospheres: comparison of dipole and multipole approaches / B. Khlebtsov, A. Melnikov, V. Zharov, X. Khlebtsov // Na7iotechnology. — 2006. — Vol. 17. — P. 1437.

[146] Johnson P., Christy R. Optical constants of the noble metals // Phys. Rev. B. — 1972. - Vol. 6. - P. 4370.

[147] Size dependent x^3' f°r conduction electrons in ag nanoparticles / V. Drachev, A. Buin, H. Xakotte, V. Shalaev // Nano Lett. - 2004. - Vol. 4. - P. 1535.

[148] Dinu M., Quochi F.. Garcia H. Third-order nonlinearities in silicon at telecom wavelengths // Appl. Phys. Lett. - 2003. - Vol. 82. — P. 2954.

[149] Weber M. Handbook of optical materials. — CRC Press, Boca Raton, FL, 2003.

[150] Whitharn G. B. Linear and Nonlinear Waves.— John Wiley & Sons, New York, 1974. - Pp. 390-397, 491-497.

[151] Ablation and optical third-order nonlinearities in Ag nanoparticles / C. Torres-Torres, N. Perea-Lopez, J. A. Reyes-Esqueda et al. // Int. J. Nanomedicine. — 2010. - Vol. 5. - P. 925.

[152] Harrison R. K., Ben-Yakar A. Role of near-field enhancement in plasmonic laser nanoablation using gold nanorods on a silicon substrate // Opt. Express. — 2010. — Vol. 18. - P. 22556.

[153] Menon V., Deych L.. Lisyansky A. Towards polaritonic logic circuits //' Nature Photon. - 2010. - Vol. 4. - P. 345.

[154] Optimization of an optical wireless nanolink using directive nanoantennas / D. M. Solis, J. M. Taboada, F. Obelleiro, L. Landesa /,/ Optics Express. — 2013.— Vol. 21,-P. 2369.

[155] Ludwig A.. Sarris C. D.. Elcftheriades G. V. Metascreen-based superdirective antenna in the optical frequency regime // Phys. Rev. Lett. — 2012. — Vol. 109. — P. 223901.

[156] Jain P. K.; El-Sayed M. A. Plasmonic coupling in noble metal nanostructures // Chemical Physics Letters. — 2010. — Vol. 487. — P. 153-164.

[157] Optical nanoantennas and metamaterials / S. He, Y. Cui, Y. Ye et al. // Materials Today. - 2009. - Vol. 12. - P. 16.

[158] Light-emitting waveguide-plasmon polaritons / S. R. K. Rodriguez, S. Murai, M. A. Verschuuren, J. G. Rivas // Phys. Rev. Lett. - 2012. - Vol. 109. - P. 166803.

[159] Demonstration of magnetic dipole resonances of dielectric nanospheres in the visible region / A. B. Evlyukhin, S. M. Novikov, U. Zywietz et al. // Nano Lett. — 2012. — Vol. 12. - P. 3749^

[160] Magnetic light / A. Kuznetsov, A. Miroshnichenko, Y. Fu et al. // Sci. Rep. — 2012. - Vol. 2. - P. 492.

[161] Directional visible light scattering by silicon nanoparticles / Y. H. Fu, A. I. Kuznetsov, A. E. Miroshnichenko et al. // Nat. Comm. — 2013.— Vol. 4.— P. 1527.

[162] Directional emission, increased free spectral range and mode q-factors in 2-d wavelength-scale optical microcavity structures / S. Boriskina, T. Benson, P. Sewell, A. Nosich // IEEE J. Select. Topics Quantum Electron. - 2006. - Vol. 12. -Pp. 1175-1182.

[163] Whispering-gallery mode resonators for highly unidirectional laser action / Q. J. Wang, C. Yan, N. Yu et al. // PNAS. - 2010. - Vol. 107. - P. 22407.

[164] Scully M. O. Collimated unidirectional laser beams from notched elliptical resonators ,// PNAS. - 2010. - Vol. 107. - P. 22367.

[165] Near-field focusing and magnification through self-assembled nanoscale spherical lenses / J. Y. Lee, B. H. Hong, W. Y. Kim et al. // Nature. — 2009. — Vol. 460. — P. 498.

[166] Optical virtual imaging at 50 nm lateral resolution with a white-light nanoscope / Z. Wang, W. Guo, L. Li et al. // Nat. Comm. - 2011. - Vol. 2. - P. 218.

[167] Gabrielli L. H., Lipson M. Integrated luneburg lens via ultra-strong index gradient on silicon // Opt. Expr. - 2011. - Vol. 19. - P. 20122.

[168] Falco A. D.. Kehr S. C., Leonhardt U. Luneburg lens in silicon photonics // Opt. Expr. - 2011. - Vol. 19. - P. 5156.

[169] Performance of a three dimensional transformation-optical-pattened luneburg lens / T. Driscoll, G. Lipworth, J. Hunt et al. // Opt. Expr. - 2012. - Vol. 20. - P. 13262.

[170] Strong electromagnetic confinement near dielectric microspheres to enhance single-molecule fluorescence / D. Gerard, J. Wrenger, A. Devilez et al. j j Opt. Expr. — 2008. - Vol. 16. - P. 15297.

[171] Schwartz J. J., Stavrakis S., Quake S. R. Colloidal lenses allow high-temperature single-molecule imaging and improve fluorophore photostability // Nat. Nanotech. — 2010. — Vol. 5. — P. 127.

[172] High-fidelity projective read-out of a solid-state spin quantum register / L. Robledo, L. Childress, H. Bernien et al. // Nature. - 2011. - Vol. 477. - P. 574.

[173] Monolithic diamond optics for single photon detection / P. Siyushev, F. Kaiser, V. Jacques et al. // Appl. Phys. Lett. - 2010. - Vol. 97. - P. 241902.

[174] Crucial role of the emitter-particle distance on the directivity of optical antennas / B. Roily, B. Stout, S. Bidault, X. Bonod // Opt. Lett. - 2011. - Vol. 36. - P. 3368.

[175] Pakizeh T., Kail M. Unidirectional ultracompact, optical nanoantennas // Nano Lett. - 2009. - Vol. 9. - P. 2343.

[176] Lavasani S. H. A., Pakizeh T. Color-switched directional ultracompact optical nanoantennas // Opt. Lett. — 2012. — Vol. 29. — P. 1361.

[177] Jackson J. Classical Electrodynamics.— New York : Wiley, 1998.

[178] Z. Liu, H. Lee, Y. Xiong, X. Zhang /'/ Science. - 2007. - Vol. 315. - P. 1686.

[179] Jacob Z.; Alekseyev L. VNarimanov E. /7 Opt. Expr. - 2006. — Vol. 14. - P. 8247.

[180] Lu D.. Liu Z. Hyperlenses and metalenses for far-field super-resolution imaging // Nat. Comm. - 2012. - Vol. 3. - P. 1205.