Оптические наноантенны для эффективного возбуждения и поглощения электромагнитных волн тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Проскурин Алексей Алексеевич

• Проскурин Алексей Алексеевич
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Проскурин Алексей Алексеевич

Оглавление

Стр.

Реферат

Synopsis

Введение

Глава 1. Полное поглощение при помощи наночастиц

1.1 Полное поглощение радиально поляризованного пучка

точечным дипольным нанорассеивателем

1.2 Темп поглощения наносферы

1.3 Верификация аналитического решения

1.4 Полное поглощение азимутально поляризованного пучка

1.5 Выводы

1.6 Положение

Глава 2. Оптомеханическое взаимодействие наночастиц с

подложками

2.1 Сила, действующая на дипольную частицу над подложкой

2.2 Сила, действующая на частицу: осесимметричный случай

2.3 Моделирование оптомеханического взаимодействия наноантентенны с подложкой

2.4 Силы, действующие на наноантенну над гиперболической подложкой

2.5 Выводы

2.6 Положение

Глава 3. Возбуждение поверхностных волн посредством взаимодействия с наночастицами и

наноструктурированными подложками

3.1 Генерация поверхностных волн при помощи одиночной

наноантенны, расположенной над металлической подложкой

Стр.

3.1.1 Описание генерации поверхностных мод при помощи диадных функций Грина

3.1.2 Генерация поверхностных мод: метод проецирования на набор функций в цилиндрических координатах

3.1.3 Генерация поверхностных мод: метод проецирования на набор функций в декартовых координатах

3.1.4 Эффективность возбуждения поверхностного плазмон-поляритона

3.2 Генерация поверхностных волн при помощи структурированных подложек

3.2.1 Описание возбуждения ППП в борновском приближении

3.2.2 Возбуждение ППП плоским током

3.2.3 Скорректированное борновское приближение

3.3 Выводы

3.4 Положение

Заключение

Список литературы

Благодарности

Приложение А. Основные публикации автора по теме

диссертации

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оптические наноантенны для эффективного возбуждения и поглощения электромагнитных волн»

Реферат

Общая характеристика диссертации

Актуальность. Возбуждение и поглощение электромагнитных волн являются основополагающими процессами в области оптики и находят широкое применение в современной технике. Эти процессы помогают использовать энергию солнца, совершенствовать оптическую электронику, обеспечивать беспроводную передачу энергии и контролировать уровень загрязнения окружающей среды. Хотя традиционные методы, использующие объемные или протяженные объекты, играют важную роль в этих приложениях, они не лишены своих ограничений. Размеры таких объектов представляют собой серьезную проблему при стремлении к миниатюризации, а нежелательные потери при передаче энергии могут снижать эффективность устройств. Появление наноантенн, представляющих собой миниатюрные структуры размером всего в десятки и сотни нанометров, является перспективным решением этих проблем. Наноантенны способны не только повысить эффективность существующих устройств, но и способствовать разработке новых приложений, а также углубить наше понимание фундаментальных принципов, определяющих окружающую нас среду.

Благодаря своим уникальным свойствам наноантенны находятся на переднем крае исследований в области оптики. Манипулируя размерами и формой этих наноструктур, ученые и инженеры могут точно управлять их взаимодействием с электромагнитными волнами, что позволяет улучшить процессы поглощения [1—3] и возбуждения [4—6]. Такой уровень контроля позволяет создавать высокоэффективные оптические устройства, работающие на нано-уровне, расширяя границы миниатюризации [7; 8]. Кроме того, преимущества наноантенн заключаются в снижении потерь, которые часто присущи традиционным методам, что позволяет создавать более энергоэффективные системы [9; 10].

Одним из ярких примеров применения наноантенн является солнечная энергетика. Встраивая наноантенны в солнечные элементы, исследователи могут значительно улучшить поглощение солнечного света и, как следствие, повысить эффективность преобразования энергии [11—13]. Эти наноструктуры

могут быть настроены на резонанс с определенными длинами волн света [14— 16], что позволяет более эффективно использовать солнечный спектр. Кроме того, наноантенны могут быть интегрированы в гибкие и легкие материалы [17], что открывает путь к созданию инновационных и портативных решений в области солнечной энергетики.

Наноантенны также имеют перспективы в области оптической электроники, где они могут способствовать созданию сверхкомпактных фотонных схем и датчиков [18; 19]. Их способность концентрировать электромагнитную энергию в субволновых объемах позволяет создавать высокочувствительные детекторы для таких приложений, как, например, мониторинг загрязнения окружающей среды [20; 21]. Кроме того, наноантенны могут использоваться в системах беспроводной передачи энергии, повышая эффективность передачи энергии на большие расстояния [22; 23].

Наноантенны имеют огромное значение в области биологического детектирования из-за их уникальной способности повышать чувствительность к обнаружению и анализу биомолекул на наноуровне. Их малые размеры и настраиваемые свойства позволяют точно контролировать взаимодействие электромагнитных волн с биологическими молекулами, такими как белки [24; 25], ДНК [25; 26] и вирусы [27]. Такая повышенная чувствительность позволяет обнаруживать даже ничтожные концентрации целевых молекул, что делает на-ноантенны мощным инструментом для ранней диагностики заболеваний [28] и доставки лекарств [29]. Кроме того, наноантенны могут быть интегрированы в миниатюрные биосенсорные устройства, что позволяет использовать их для портативной диагностики в местах оказания медицинской помощи. Их вклад в биосенсинг не только расширяет возможности познания и борьбы с различными проблемами здравоохранения и экологии, но и открывает новые возможности для персонализированной медицины и мониторинга в режиме реального времени, революционизируя подход к здравоохранению.

Таким образом, возбуждение и поглощение электромагнитных волн с помощью наноантенн открывает новые возможности для современной оптики. Структуры, содержащие наноантенны, ввиду своих малых — вплоть до нано-метровых — размеров являются перспективной платформой для разработки одновременно миниатюрных и эффективных устройств для задач различных областей применения, в том числе солнечной энергетики, построения химических сенсоров, устройств оптической электроники, беспроводной передачи энергии.

Цель исследования. Целью данной работы является определение механизмов взаимодействия светового излучения с веществом с использованием наноантенн.

Научные задачи. В ходе исследований были поставлены и решены следующие задачи:

— Разработать теоретическую и численную модели полного поглощения одиночной наноантенной, определить необходимые геометрические и материальные параметры системы, отвечающие режиму полного поглощения

— Разработать теоретическую и численную модели оптомеханического взаимодействия оптического излучения с осесимметричной системой

— Получить параметры системы, состоящей из одиночной наноантенны над подложкой, поддерживающей распространение волн с гиперболической дисперсией, отвечающие притяжению и отталкиванию частицы

— Разработать аналитический подход к описанию возбуждения поверхностных волн (поверхностных плазмон-поляритонов) наночастицами и структурированными поверхностями на основе теоремы взаимности, верифицировать полученный подход при помощи полноволнового моделирования

Методы исследования. Описание процессов поглощения точечной наноан-тенной проводилось в рамках дипольного приближения. Излучение дипольного источника описывалось при помощи аппарата функций Грина, влияние переотражений учитывалось путем введения тензора эффективной дипольной поляризуемости.

При построении полуаналитической модели описания сил в осесиммет-ричных системах электрическое и магнитное поля представлялись в виде разложения по азимутальным числам, результаты этой модели сравнивались с предсказаниями дипольной теории, основанной на использовании диадных функций Грина.

Генерация поверхностных волн одиночными наноантеннами и структурированными подложками описывалась развитым проекционным методом, основанным на ортогональности мод с различными волновыми числами и теореме

взаимности. Влияние переотражений на величину дипольного момента наноан-тенны так же, как при исследовании условий полного поглощения, учитывалось путем корректировки величины дипольной поляризуемости. Аналитическая модель возбуждения поверхностных плазмон-поляритонов дифракционными решетками малой высоты использовала первое борновское приближение с введенными дополнительно радиационными потерями.

Все результаты аналитических теорий были верифированы при помощи численного эксперимента в среде COMSOL Multiphysics®.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Одиночная плазмонная наночастица, расположенная над идеально проводящей подложкой, может поглотить всю энергию падающего излучения, при этом спектр падающего пучка и поляризуемость частицы, обеспечивающие полное поглощение, должны удовлетворять уравнению Фредгольма второго рода.

2. При наклонном падении плоской волны на субволновую наночастицу, расположенную над подложкой из гиперболического метаматериала, состоящего из многослойной структуры металл-диэлектрик с подобранным соотношением периодов слоев, действует сила притяжения для всех длин волн видимого диапазона.

3. Амплитуда рассеяния поверхностного плазмон-поляритона, возбуждаемого одиночной наноантенной или дифракционной решеткой конечной длины, может быть найдена аналитически с помощью проекционного метода на основе теоремы взаимности.

Научная новизна. Новизна проведенных исследований заключается в том, что впервые установлены требования к форме падающего излучения и параметрам наночастицы для установления режима полного поглощения; развита теория оптомеханического взаимодействия между наночастицами, расположенными над структурированной подложкой, поддерживающей распространение мод с гиперболической дисперсией; разработан новый подход для описания возбуждения поверхностных волн на плоских границах раздела сред с использованием одиночных рассеивателей нанометрового размера и дифракционных решеток конечной длины.

Теоретическая значимость. Теоретическая значимость работы следует из открытия новых механизмов взаимодействия света с веществом посредством наночастиц, определения границ применимости имеющихся приближенных методов описания взаимодействия с электромагнитным излучением в случае использования нанорассеивателей.

Практическая значимость. Практическая значимость проведенного исследования заключается в потенциальной широте использования полученных моделей для создания энергоэффективных устройств в области солнечной энергетики, биодетектирования, устройств неразрушающего оптического манипулирования живыми объектами.

Достоверность. Результаты проведенных исследований достоверны: аналитические выкладки проверены соответствующими численными расчетами; разработанные численные и аналитические модели, примененные к ранее исследованным системам, приводят к результатам, аналогичным полученным в более ранних работах.

Аппробация работы. Все полученные результаты апробированы на международных научных конференциях (6 докладов, включая конференции Saint Petersburg OPEN 2023, SPIE Photonics Europe 2022, Saint Petersburg OPEN 2022, METANANO 2020) и опубликованы в рецензируемых научных журналах.

Личный вклад автора. Все результаты диссертационного исследования получены соискателем лично или с его определяющим участием. Соискатель лично разрабатывал теоретические модели для учета влияния нанорассеива-телей на физические процессы поглощения и возбуждения электромагнитных волн; создавал и отлаживал численные компьютерные модели для верификации полученных аналитических результатов; участвовал в написании отчетов и научных статей по теме диссертационного исследования.

Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, 3 глав, заключения и 1 приложения. Полный объём диссертации составляет 223 страницы, включая 51 рисунок и 1 таблицу. Список литературы содержит 96 наименований.

Заключение диссертации по теме «Другие cпециальности», Проскурин Алексей Алексеевич

Заключение

В ходе работы были исследованы механизмы генерации и поглощения электромагнитных волн с помощью наноантенн.

Полученное аналитическое решение для полного поглощения оптического излучения открывает широкие возможности для систем преобразования энергии. Потенциально высокая эффективность поглощения является ключом к прорыву в солнечной энергетике, системах доставки лекарств, систем беспроводной передачи энергии.

Использование наночастиц для оптомеханического контроля объектов позволяет использовать более простые установки для прецизионного управления микро- и нанообъектами. Наличие как механизмов отталкивания, так и механизмов притяжения означает возможность манипулирования объектами без использования скрещенных пучков и высоких мощностей оптического излучения, что является важным требованием к системам оптического перемещения живыми объектами.

Разработанный аппарат описания возбуждения поверхностных волн — простой инструмент для моделирования свойств плазмонных систем. Полученное решение может быть применено как к одиночным нанорассеивателям, так и к массивам наноантенн. Данная теоретическая модель позволяет также учесть перерассеяние возбужденных волн на наноантеннах, что еще более расширяет её спектр возможных применений.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Проскурин Алексей Алексеевич, 2023 год

Список литературы

1. Tunable thermal and electricity generation enabled by spectrally selective absorption nanoparticles for photovoltaic/thermal applications / H. Li [и др.] // Appl. Energy. — 2019. — Т. 236. — С. 117—126.

2. Tunable infrared absorption by metal nanoparticles: The case for gold rods and shells / N. Harris [и др.] // Gold Bull. — 2008. — Т. 41, № 1. — С. 5—14.

3. Three-dimensional nitrogen-doped reduced graphene oxide aerogel decorated with Ni nanoparticles with tunable and unique microwave absorption / J. Tang [и др.] // Carbon. — 2019. — Т. 152. — С. 575—586.

4. Sun L.-D., Wang Y.-F., Yan C.-H . Paradigms and Challenges for Bioapplication of Rare Earth Upconversion Luminescent Nanoparticles: Small Size and Tunable Emission/Excitation Spectra // Acc. Chem. Res. — 2014. — Т. 47, № 4. — С. 1001—1009.

5. Understanding Energy Transfer Mechanisms for Tunable Emission of Yb3+-Er3+ Codoped GdF3 Nanoparticles: Concentration-Dependent Luminescence by Near-Infrared and Violet Excitation / D. Xu [и др.] // J. Phys. Chem. C. — 2015. — Т. 119, № 12. — С. 6852—6860.

6. Tunable optical sorting and manipulation of nanoparticles via plasmon excitation / A. S. Zelenina [и др.] // Opt. Lett. — 2006. — Т. 31, № 13. — С. 2054—2056.

7. Nanodevices for Pharmaceutical and Biomedical Applications / M. Tertis [и др.] // Anal. Lett. — 2020. — С. 98—123.

8. Zhao H., Lei Y. 3D Nanostructures for the Next Generation of HighPerformance Nanodevices for Electrochemical Energy Conversion and Storage // Adv. Energy Mater. — 2020. — Т. 10, № 28. — С. 2001460.

9. Directional visible light scattering by silicon nanoparticles / Y. H. Fu [и др.] // Nat. Commun. — 2013. — Т. 4, № 1527. — С. 1—6.

10. Review on recent advances of zinc substituted cobalt ferrite nanoparticles: Synthesis characterization and diverse applications / P. A. Vinosha [и др.] // Ceram. Int. — 2021. — Т. 47, № 8. — С. 10512—10535.

11. Plasmonic effect of gold nanoparticles in organic solar cells / M. Notarianni [h gp.] // Sol. Energy. — 2014. — T. 106. — C. 23—37.

12. Gunes S., Sariciftci N. S. Hybrid solar cells // Inorg. Chim. Acta. — 2008. — T. 361, № 3. — C. 581—588.

13. Wright M, Uddin A. Organic—inorganic hybrid solar cells: A comparative review // Sol. Energy Mater. Sol. Cells. — 2012. — T. 107. — C. 87—111.

14. Light trapping in mesoporous solar cells with plasmonic nanostructures / W. R. Erwin [h gp.] // Energy Environ. Sci. — 2016. — T. 9, № 5. — C. 1577—1601.

15. Ferry V. E., Munday J. N., Atwater H. A. Design Considerations for Plasmonic Photovoltaics // Adv. Mater. — 2010. — T. 22, № 43. — C. 4794— 4808.

16. Pillai S., Green M. A. Plasmonics for photovoltaic applications // Sol. Energy Mater. Sol. Cells. — 2010. — T. 94, № 9. — C. 1481—1486.

17. Liu C, Xiao C, Li W. Zinc oxide nanoparticles as electron transporting interlayer in organic solar cells //J. Mater. Chem. C. — 2021. — T. 9, № 40. — C. 14093—14114.

18. Eda G., Maier S. A. Two-Dimensional Crystals: Managing Light for Optoelectronics // ACS Nano. — 2013. — T. 7, № 7. — C. 5660—5665.

19. Ordered nanoparticle arrays interconnected by molecular linkers: electronic and optoelectronic properties / J. Liao [h gp.] // Chem. Soc. Rev. — 2015. — T. 44, № 4. — C. 999—1014.

20. Mercaptopyridine-Functionalized Gold Nanoparticles for Fiber-Optic Surface Plasmon Resonance Hg2+ Sensing / H. Yuan [h gp.] // ACS Sens. — 2019. — T. 4, № 3. — C. 704—710.

21. Wang C, Yu C. Detection of chemical pollutants in water using gold nanoparticles as sensors: a review // Rev. Anal. Chem. — 2013. — T. 32, № 1. — C. 1—14.

22. Chen C., Hildebrandt N. Resonance energy transfer to gold nanoparticles: NSET defeats FRET // TrAC, Trends Anal. Chem. — 2020. — T. 123. — C. 115748.

23. Jiang Y., McNeill J. Light-Harvesting and Amplified Energy Transfer in Conjugated Polymer Nanoparticles // Chem. Rev. — 2017. — T. 117, № 2. — C. 838—859.

24. Niemeyer C. M. Nanoparticles, Proteins, and Nucleic Acids: Biotechnology Meets Materials Science // Angew. Chem. Int. Ed. — 2001. — T. 40, № 22. — C. 4128—4158.

25. Lynch I., Dawson K. A. Protein-Nanoparticle Interactions // Nano-Enabled Medical Applications. — Stanford, CA, USA : Jenny Stanford Publishing, 2020. — C. 231—250.

26. Mesoporous silica nanoparticles deliver DNA and chemicals into plants / F. Torney [h gp.] //Nat. Nanotechnol. — 2007. — T. 2, № 5. — C. 295—300.

27. Negahdari B., Darvishi M, Saeedi A. A. Gold nanoparticles and hepatitis B virus // Artif. Cells Nanomed. Biotechnol. — 2019. — C. 455—461.

28. Hyaluronate-Gold Nanoparticle/Glucose Oxidase Complex for Highly Sensitive Wireless Noninvasive Glucose Sensors / S.-K. Kim [h gp.] // ACS Appl. Mater. Interfaces. — 2019. — T. 11, № 40. — C. 37347—37356.

29. De Jong W. H, Borm P. J. A. Drug delivery and nanoparticles: Applications and hazards // Int. J. Nanomed. — 2022. — C. 133—149. — URL: https : //www.tandfonline.com/doi/full/10.2147/ijn.s596.

30. Proskurin A., Bogdanov A., Baranov D. G. Perfect Absorption of a Focused Light Beam by a Single Nanoparticle // Laser Photonics Rev. — 2021. — Abr — T. 15, № 8. — C. 2000430.

31. Proskurin A., Bogdanov A., Baranov D. G. Coherent perfect absorption by a single nanoparticle // Proceedings Volume 12131, Nanophotonics IX. T. 12131. — SPIE, 05.2022. — C. 152—157.

32. Optomechanical Manipulation with Hyperbolic Metasurfaces / A. Ivinskaya [h gp.] // ACS Photonics. — 2018. — T. 5, № 11. — C. 4371—4377.

33. Analytical Calculations of Scattering Amplitude of Surface Plasmon Polaritons Excited by a Spherical Nanoantenna / A. V. Dyshlyuk [h gp.] // Nanomaterials. — 2021. — Hoh6. — T. 11, № 11. — C. 2937.

34. Born M., Wolf E. Principles of optics: electromagnetic theory of propagation, interference and diffraction of light. — 7th expanded. — Cambridge ; New York : Cambridge University Press, 1999.

35. COMSOL Multiphysics® Software - Understand, Predict, and Optimize. — 2023. — URL: https://www.comsol.com/comsol-multiphysics ; [Online; accessed 24. Sep. 2023].

36. Scattering Amplitude of Surface Plasmon Polariton Excited by a Finite Grating / A. V. Dyshlyuk [h gp.] // Nanomaterials. — 2023. — Hro^b. — T. 13, № 14. — C. 2091.

37. Singular phase nano-optics in plasmonic metamaterials for label-free single-molecule detection / V. G. Kravets [h gp.] // Nat. Mater. — 2013. — T. 12, № 4. — C. 304—309.

38. Plasmonic Microgels for Raman-Based Molecular Detection Created by Simultaneous Photoreduction and Photocross-linking / D. J. Kim [h gp.] // ACS Appl. Mater. Interfaces. — 2020. — T. 12, № 42. — C. 48188—48197.

39. Atwater H. A., Polman A. Plasmonics for improved photovoltaic devices // Nat. Mater. — 2010. — T. 9, № 3. — C. 205—213.

40. Narrow bandgap oxide nanoparticles coupled with graphene for high performance mid-infrared photodetection / X. Yu [h gp.] // Nat. Commun. — 2018. — T. 9, № 4299. — C. 1—8.

41. Highly Transparent Wafer-Scale Synthesis of Crystalline WS2 Nanoparticle Thin Film for Photodetector and Humidity-Sensing Applications / A. S. Pawbake [h gp.] // ACS Appl. Mater. Interfaces. — 2016. — T. 8, № 5. — C. 3359—3365.

42. Ra'di Y, Simovski C. R., Tretyakov S. A. Thin Perfect Absorbers for Electromagnetic Waves: Theory, Design, and Realizations // Phys. Rev. Appl. — 2015. — T. 3, № 3. — C. 037001.

43. Fante R. L, McCormack M. T. Reflection properties of the Salisbury screen // IEEE Trans. Antennas Propag. — 1988. — T. 36, № 10. — C. 1443—1454.

44. Angle-selective perfect absorption with two-dimensional materials / L. Zhu [h gp.] // Light Sci. Appl. — 2016. — T. 5, № 3. — e16052.

45. Condition for perfect antireflection by optical resonance at material interface / K. X. Wang [h gp.] // Optica. — 2014. — T. 1, № 6. — C. 388—395.

46. Coherent perfect absorbers: linear control of light with light / D. G. Baranov [h gp.] // Nat. Rev. Mater. — 2017. — T. 2, № 17064. — C. 1—14.

47. Time-Reversed Lasing and Interferometric Control of Absorption / W. Wan [h gp.] // Science. — 2011. — T. 331, № 6019. — C. 889—892.

48. Coherent Perfect Absorbers: Time-Reversed Lasers / Y. D. Chong [h gp.] // Phys. Rev. Lett. — 2010. — T. 105, № 5. — C. 053901.

49. Grote R. R., Driscoll J. B., Osgood Jr. R. M. Integrated optical modulators and switches using coherent perfect loss // Opt. Lett. — 2013. — T. 38, № 16. — C. 3001—3004.

50. Experimental demonstration of coherent perfect absorption in a silicon photonic racetrack resonator / J. M. Rothenberg [h gp.] // Opt. Lett. — 2016. — T. 41, № 11. — C. 2537—2540.

51. Ignatov A. I., Nechepurenko I. A., Baranov D. G. Anisotropy-assisted non-scattering coherent absorption of surface plasmon-polaritons // Ann. Phys. — 2016. — T. 528, № 7/8. — C. 537—542.

52. Random anti-lasing through coherent perfect absorption in a disordered medium / K. Pichler [h gp.] // Nature. — 2019. — T. 567, № 7748. — C. 351— 355.

53. Perfect coupling of light to surface plasmons by coherent absorption / H. Noh [h gp.] // Phys. Rev. Lett. — 2012. — T. 108, № 18. — C. 186805.

54. Novotny L, Hecht B. Principles of Nano-Optics. — Cambridge, England, UK : Cambridge University Press, 2012. — URL: https : //www . Cambridge . org/ ru/universitypress/subjects/physics/optics-optoelectronics-and-photonics / principles - nano - optics - 2nd - edition?format = HB&isbn = 9781107005464.

55. Perfect Reflection of Light by an Oscillating Dipole / G. Zumofen [h gp.] // Phys. Rev. Lett. — 2008. — T. 101, № 18. — C. 180404.

56. Strong Extinction of a Laser Beam by a Single Molecule / I. Gerhardt [h gp.] // Phys. Rev. Lett. — 2007. — T. 98, № 3. — C. 033601.

57. Chew W. C. Waves and Fields in Inhomogenous Media. — Hoboken, NJ, USA : Wiley, 1999. — URL: https://www.wiley.com/en-gb/Waves+and+Fields+ in+Inhomogenous+Media-p-9780780347496.

58. Hulst H. C, Hulst H. C. van de. Light scattering by small particles. — Courier Corporation, 1981.

59. Rakic A. D. Algorithm for the determination of intrinsic optical constants of metal films: application to aluminum // Appl. Opt. — 1995. — T. 34, № 22. — C. 4755—4767.

60. Carrier concentration and lattice absorption in bulk and epitaxial silicon carbide determined using infrared ellipsometry / T. E. Tiwald [h gp.] // Phys. Rev. B. — 1999. — T. 60, № 16. — C. 11464—11474.

61. Jackson J. D. Classical Electrodynamics, International Adaptation, 3rd Edition. — Hoboken, NJ, USA : Wiley, 2021.

62. Ashkin A. Acceleration and Trapping of Particles by Radiation Pressure // Phys. Rev. Lett. — 1970. — T. 24, № 4. — C. 156—159.

63. Observation of a single-beam gradient force optical trap for dielectric particles / A. Ashkin [h gp.] // Opt. Lett. — 1986. — T. 11, № 5. — C. 288—290.

64. Zhang H, Liu K.-K. Optical tweezers for single cells // J. R. Soc. Interface. — 2008. — T. 5, № 24. — C. 671—690.

65. Chiou P. Y, Ohta A. T, Wu M. C. Massively parallel manipulation of single cells and microparticles using optical images // Nature. — 2005. — T. 436, № 7049. — C. 370—372.

66. Sasaki K., Fujiwara H., Masuhara H. Optical manipulation of a lasing microparticle and its application to near-field microspectroscopy //J. Vac. Sci. Technol. B. — 1997. — T. 15, № 6. — C. 2786—2790.

67. Grier D. G. A revolution in optical manipulation // Nature. — 2003. — T. 424, № 6950. — C. 810—816.

68. Magnetic light / A. I. Kuznetsov [h gp.] // Sci. Rep. — 2012. — T. 2, № 492. — C. 1—6.

69. MacDonald M. P., Spalding G. C, Dholakia K. Microfluidic sorting in an optical lattice // Nature. — 2003. — T. 426, № 6965. — C. 421—424.

70. Sukhov S., Dogariu A. Negative Nonconservative Forces: Optical ''Tractor Beams" for Arbitrary Objects // Phys. Rev. Lett. — 2011. — T. 107, № 20. — C. 203602.

71. Surface plasmon polariton assisted optical pulling force / M. I. Petrov [h gp.] // Laser Photonics Rev. — 2016. — T. 10, № 1. — C. 116—122.

72. Optical tweezers computational toolbox / T. A. Nieminen [h gp.] //J. Opt. A: Pure Appl. Opt. — 2007. — T. 9, № 8. — S196.

73. Nanoscale Tunable Optical Binding Mediated by Hyperbolic Metamaterials / N. A. Kostina [h gp.] // ACS Photonics. — 2020. — OeBp. — T. 7, № 2. — C. 425—433.

74. Long-range optical binding due to volumetric modes of hyperbolic metamaterial slab / N. A. Kostina [h gp.] // AIP Conf. Proc. — 2020. — ^eK. — T. 2300, № 1.

75. Homola J., Yee S. S., Gauglitz G. Surface plasmon resonance sensors: review // Sens. Actuators, B. — 1999. — T. 54, № 1. — C. 3—15.

76. Biosensing with plasmonic nanosensors / J. N. Anker [h gp.] // Nat. Mater. — 2008. — T. 7, № 6. — C. 442—453.

77. Mayer K. M, Hafner J. H. Localized Surface Plasmon Resonance Sensors // Chem. Rev. — 2011. — T. 111, № 6. — C. 3828—3857.

78. An enhanced LSPR fiber-optic nanoprobe for ultrasensitive detection of protein biomarkers / M. Sanders [h gp.] // Biosens. Bioelectron. — 2014. — T. 61. — C. 95—101.

79. Chen X., Si C, Fatehi P. Enhancement in biological treatment of pulping wastewater by fly ash // Chemosphere. — 2018. — T. 210. — C. 1—9.

80. Two-dimensional optics with surface plasmon polaritons / H. Ditlbacher [h gp.] // Appl. Phys. Lett. — 2002. — T. 81, № 10. — C. 1762—1764.

81. Zhang X., Liu Z. Superlenses to overcome the diffraction limit // Nat. Mater. — 2008. — T. 7, № 6. — C. 435—441.

82. Kawata S., Inouye Y, Verma P. Plasmonics for near-field nano-imaging and superlensing // Nat. Photonics. — 2009. — T. 3, № 7. — C. 388—394.

83. Plasmonic nano-structures for optical data storage / M. Mansuripur [h gp.] // Opt. Express. — 2009. — T. 17, № 16. — C. 14001—14014.

84. Plasmon-induced resonance energy transfer for solar energy conversion / J. Li [h gp.] // Nat. Photonics. — 2015. — T. 9, № 9. — C. 601—607.

85. Plasmon Enhanced Solar-to-Fuel Energy Conversion / I. Thomann [h gp.] // Nano Lett. — 2011. — T. 11, № 8. — C. 3440—3446.

86. Wood R. XLII. On a remarkable case of uneven distribution of light in a diffraction grating spectrum // The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science. — 1902. — T. 4, № 21. — C. 396—402.

87. Khlebtsov N. G., Dykman L. A. Optical properties and biomedical applications of plasmonic nanoparticles //J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. — 2010. — T. 111, № 1. — C. 1—35.

88. Malureanu R., Lavrinenko A. Ultra-thin films for plasmonics: a technology overview // Nanotechnology Reviews. — 2015. — T. 4, № 3. — C. 259—275.

89. Engineering plasmonic nanostructured surfaces by pulsed laser deposition / M. Ghidelli [h gp.] // Appl. Surf. Sci. — 2018. — T. 434. — C. 1064—1073.

90. Gurevich E. L. On the influence of surface plasmon-polariton waves on pattern formation upon laser ablation // Appl. Surf. Sci. — 2013. — T. 278. — C. 52— 56.

91. F. Carvalho W. O, Mejia-Salazar J. R. Plasmonics for Telecommunications Applications // Sensors. — 2020. — T. 20, № 9. — C. 2488.

92. Plasmonic gold nanoparticles: Optical manipulation, imaging, drug delivery and therapy / M. Sharifi [h gp.] //J. Controlled Release. — 2019. — T. 311/ 312. — C. 170—189.

93. Maier S. A. Plasmonics: Fundamentals and Applications. — Springer US, 2007. — URL: https://doi.org/10.1007/0-387-37825-1.

94. Johnson P. B., Christy R. W. Optical Constants of the Noble Metals // Phys. Rev. B. — 1972. — T. 6, № 12. — C. 4370—4379.

95. Spatial coupled-mode theory for surface plasmon polariton excitation at metallic gratings / Y. Lou [h gp.] // JOSA B. — 2016. — T. 33, № 5. — C. 819—824. — URL: https://opg.optica.org/abstract.cfm?URI=josab-33-5-819.

96. Snyder A. W, Love J. D. Optical Waveguide Theory. — Springer US.