Плазмонная оптика и её применения: локализация света, квантовые и нелинейные эффекты, сенсорика тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, доктор наук Мелентьев Павел Николаевич

• Мелентьев Павел Николаевич
• доктор наук
• 2022

Оглавление диссертации доктор наук Мелентьев Павел Николаевич

Введение

Глава 1. Локализация энергии единичными плазмонными наноструктурами

1.1. Электромагнитные свойства металлических наночастиц

1.1.1. Диэлектрическая проницаемость металла (модель Друде)

1.1.2. Локализованные плазмонные колебания

1.1.3. Зависимость локализованных поверхностных плазмонных резонансов от размера и формы наночастиц

1.1.4. Спектральная ширина мод плазмонных резонансов

1.1.5. Плазмонные резонансы квантово-размерных частиц

1.2. Плазмонные материалы

1.2.1. Благородные металлы

1.2.2. Другие материалы для наноплазмоники

1.2.3. Инженерия плазмонных металлов

1.2.4. «Идеальный» плазмонный материал

1.3. Методы исследования наноструктур: техника ближнего и дальнего поля

1.4. Основные выводы первой главы

Глава 2. Пропускание света единичным наноотверстием

2.1. Оптические свойства единичного наноотверстия

2.1.1. Прохождение света через экран с наноотверстиями

2.1.2. Прохождение света через единичное наноотверстие

2.1.3. Комплементарная к наночастице наноструктура, принцип Бабине

2.2. Распределение тепла на наноуровне: наночастицы в сравнении с наноотверстиями55

2.3. Увеличение пропускания света с помощью оптического Таммовского состояния

2.4. Нарушение взаимности пропускания света

2.5. Основные результаты второй главы

Глава 3. Нелинейно-оптическое взаимодействие света с единичными плазмонными наноструктурами

3.1 Оптическая нелинейность единичной плазмонной наноструктуры

3.1.1. Нелинейные свойства единичной плазмонной наноструктуры

3.1.2. Генерация второй гармоники от нано отверстия

3.1.3. Генерация третьей гармоники от нано отверстия

3.2. Фотолюминесценция единичной наноструктуры

3.2.1. Однофотонная фотолюминесценция

3.2.2. Многофотонная люминесценция

3.3. Применения высокой оптической нелинейности единичных плазмонных наноструктур

3.3.1. Нанозонд фемтосекундного лазерного импульса

3.3.2. Полностью оптический нанодисплей

3.3.3. Нанолокализованный источник ультрафиолета для ^^о применений в биологии и медицине

3.4. Основные результаты третьей главы

Глава 4. Нано-оптические элементы для поверхностных плазмонных волн

4.1. Оптическая среда для плазмонных волн

4.2. Оптическая микроскопия распространения плазмонных волн с использованием наноструктур

4.3. Плазмонный интерферометр

4.4. Фокусировка плазмонных волн в дифракционно - ограниченное пятно

4.5. Эффект Гуса-Хенхен возникающий при отражении плазмонной волны от границы раздела метал/диэлектрик

4.6. Диэлектрически-нагруженный плазмонный волновод

4.7. Плазмонный волновод открытого типа

4.8. Основные результаты четвёртой главы

Глава 5. Источники когерентного излучения на основе возбуждения плазмонных резонансов

5.1. Краткий обзор существующих источников когерентного излучения на основе плазмонных наночастиц

5.2. Физика формирования когерентного излучения плазмонными наночастицами

5.3. Контроль флуоресценции молекул красителя с помощью сильной оптической связи161

5.4. Влияние усиливающего слоя на свойства когерентного излучения плазмонных наночастиц

5.5. Плазмонный нанолазер на основе плазмонного кристалла

5.6. Основные результаты пятой главы

Глава 6. Сенсорика на уровне обнаружения единичных молекул

6.1. Детектирование флуоресцентных биомаркеров с использованием плазмонных кристаллов

6.2. Внутрирезонаторная сенсорика с использованием плазмонных резонаторов

6.3. Сенсорика основанная на счёте единичных молекул

6.3.1. Детектирование молекул Тропонина в плазме крови

6.3.2. Детектирование вирусных частиц

6.4. Основные результаты шестой главы

Заключение

Благодарности

Основные публикации по материалам диссертации

Список литературы

Введение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Плазмонная оптика и её применения: локализация света, квантовые и нелинейные эффекты, сенсорика»

Актуальность темы исследования

Развитие нанотехнологий привело к появлению методов структурирования поверхностей металлов с нанометровой точностью, позволяя создавать структуры существенно меньше длины волны света с контролируемой геометрией [487]. Это послужило открытию возможностей управлять оптическими свойствами металлов, захватив на многие годы интерес ученых, проводящих исследования в различных областях [14; 254; 283]. Взаимосвязь между геометрией, структурой и составом наночастиц, их оптическими свойствами является центральным вопросом исследований в области плазмоники [8; 343; 390; 391]. Одним из важнейших открытий в этой области является осознание того, что плазмонные резонансы металлической наночастицы (так называемые локализованные плазмонные резонансы) могут быть настроены на определенные частоты путем изменения геометрии наночастицы, позволяя управлять взаимодействием наноструктур со светом.

На оптических частотах электрические свойства металлов далеки от соответствующих характеристик идеального металла из-за значительных потерь, большой объёмной неоднородности, наличия примесей. Тем не менее, концепция о газе электронов проводимости, является общепринятой при описании взаимодействия света с металлами, является значимым и широко используемым инструментом для понимания плазмонных явлений, связанных с возбуждением волн электронной плотности. Такие волны могут распространяться на значительные расстояния (от десятков до сотен соответствующих длин волн), по аналогии со звуковыми волнами в реальных газах. Возбуждение таких волн на металлических поверхностях и разделах сред металл/диэлектрик, называемых поверхностными плазмон - поляритонными волнами (Surface Plasmon Polaritons, SPP), вызывает множество оптических эффектов, большая часть из которых связана с усилением поля на границе раздела сред [17; 250; 422; 530].

Исследование свойств локализованных плазмонных резонансов, распространяющихся плазмонных волн, способов управления свойствами этих резонансов, методов их возбуждения, все эти вопросы являются центральными в активно развивающемся направлении физики и оптики - плазмонной оптике [388; 402]. В плазмонной оптике, по аналогии с оптиками других типов волн (фотонной, атомной, электронной, ионной, нейтронной), также решаются задачи построения основных оптических элементов и их применений, таких как источники, зеркала, делители, детекторы, интерферометры и др.

Плазмонная оптика имеет два принципиальных преимущества: (1) высокая локализация поля, определяемая размером плазмонных наночастиц, и достигающая значений на уровне единиц нанометров, (и) высокие частоты колебаний, определяемые плотностью свободных электронов в металле, геометрией и формой плазмонных наночастиц, достигающих значений от инфракрасного до ультрафиолетового спектральных диапазонов. Это позволяет использовать инструменты и подходы плазмонной оптики в исследовании физической природы различных явлений, реализуемых на высоких частотах и проявляющих, так называемые, размерные эффекты, являющиеся следствием малого размера объекта. Но самым значимым результатом развития плазмонной оптики является возможность управлять светом на нано-размерной шкале.

Среди различных эффектов, имеющих важное значение при распространении плазмонной волны и изучаемых в плазмонной оптике, следует отметить рассеяние, поглощение и фокусировку света нанообъектами [293; 355; 609], межзонные и внутризонные переходы в металлах [43; 55], возбуждение оже-электронов [330; 462], горячих электронов [67], туннелирование электронов [576], тепловые эффекты на наномасштабе (перенос тепла, термофорез, термолинзы) [227; 303], оптомеханика [311], опто-акустика [312], химические реакции на наномасштабе [268]. Перечисленные эффекты составляют основу для понимания физики и оптики твёрдого тела на наномасштабе, их исследование позволило развить методы описания взаимодействия света с веществом.

Высокая локализация поля наночастицами нашла применение в исследовании и реализации эффективного нелинейного взаимодействия света с веществом [231; 245], в том числе на уровне единичных наноструктур [173]. Работы в этом направлении позволили существенно расширить круг задач для нелинейной оптики на нанометровых и субволновых масштабах длин волн, в том числе для генерации 2-й, 3-й а также высших гармоник от единичной наноструктуры, а также генерации излучения на смешанных частотах [192; 492; 611]. Большие значения усиления поля с использованием плазмонных резонансов позволили значительно усилить нелинейно-оптическое взаимодействие, приводя к высокой эффективной нелинейной восприимчивости и реализуя рекордно высокие значения нелинейных откликов за счет использования ультра-быстрой

динамики свободных носителей, с характерными временами вплоть до суб-фемтосекундного временного диапазона [24].

Значимость плазмоники в нелинейной оптике обусловлена тремя главными составляющими [231]. Во-первых, благодаря повышению эффективной нелинейности, плазмонные наноструктуры позволяют использовать известные нелинейные эффекты со значительно меньшей оптической мощностью. Во-вторых, появляется возможность значительного уменьшения размера нелинейных компонент, что принципиально для ряда приложений. В-третьих, сверхбыстрое время отклика плазмонных возбуждений позволяет манипулировать оптическими сигналами на фемтосекундных временных масштабах в задачах полностью оптической обработки сигналов, обеспечивает рекордные скорости переключения на частотах более терагерца.

Развитие теории взаимодействия света с наноструктурами, методов экспериментальных исследований и создания соответствующих образцов с наноструктурами привели к рождению нового направления физики - квантовой наноплазмоники [419]. Это быстро развивающаяся область исследований, которая включает изучение квантовых свойств света и его взаимодействия с веществом на наномасштабе, экспериментальные и теоретические исследования квантовых свойств поверхностных плазмонов, их роли в управлении взаимодействиями света и вещества на квантовом уровне и потенциальных приложений. Квантовая наноплазмоника открывает новые горизонты в изучении фундаментальной физики поверхностных плазмонов и реализации устройств с квантовым управлением, включая однофотонные источники, транзисторы и сверхкомпактные схемы, имеющие нанометровые размеры.

Несмотря на существующее значительное ограничение наноплазмоники - большие потери плазмонных материалов оказалось, что квантовая наноплазмоника имеет важное преимущество перед квантовой фотоникой, использующей взаимодействие света с полностью диэлектическими средами [60]. Так, в сравнении с диэлектрическими резонаторами, плазмонные наноструктуры характеризуются резонансами с довольно умеренными значениями добротности. Однако, из-за высокой локализации поля резонансных мод, именно с использованием плазмонных наноструктур удаётся реализовать наиболее эффективное взаимодействие квантовых систем с плазмонными резонаторами. Такое взаимодействие, описываемое с использованием аппарата квантовой электродинамики, проявляется как сильная оптическая связь квантовых эмиттеров света с наноструктурами [354], играет ключевую роль в создании источников единичных фотонов [75], элементов квантовой коммуникации [416], лазировании [91; 426].

Развитие методов плазмонной оптики позволило не только получить значимые результаты в исследовании перечисленных эффектов, но и развить подходы для их практического использования. Среди большого числа практически важных направлений, в которых применяются элементы и методы плазмонной оптики, можно выделить следующие: создание нанолокализованных источников излучения [24; 613], оптические нанозонды [206; 549], полностью оптические устройства, [400] медикаментозная терапия [212; 253; 396; 536], нано-хирургия [147; 404], адресная доставка лекарств [551], фототермическая визуализация [384; 459], контроль химических реакций на наноуровне [268], нелинейная микроскопия [315; 350; 432], оптическая микроскопия сверх-высокого разрешения [489], оптические пинцеты [74; 337], сенсорика [417; 501] и многие другие [502; 609].

Цель работы. Целью работы являлось развитие методов исследования взаимодействия света с металлическими наноструктурами, развитием методов управления взаимодействия света с металлическими наноструктурами и развитие применений такого взаимодействия.

Для достижения этой цели решались следующие задачи:

1. Разработка методов микроскопии и спектроскопии для исследования линейного и нелинейного взаимодействия света с единичными металлическими наноструктурами.

2. Использование оптического Таммовского состояния для увеличения пропускания света через единичные наноотверстия изготовленные в металлических плёнках, увеличения нелинейно-оптического взаимодействия света с металлическими наноструктурами.

3. Разработка методов возбуждения, управления (фокусировка, отражение, деление) и регистрации плазмонных волн возбуждённых на поверхности металлических плёнок.

4. Исследование взаимодействия света с гибридными ядро - оболочка наноструктурами для создания ярких источников нанолокализованного излучения.

5. Развитие методов детектирования и визуализации на уровне единичных биомолекул, для определения ультра - низких концентраций биомолекул, со средним расстоянием биомолекул в пробе значительно больше длины волны света.

Структура диссертационной работы

В настоящей диссертационной работе приведены основные результаты экспериментальных исследователей соискателя в области плазмонной оптики и её применений. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав и заключения.

В первой главе представлен обзор теоретических основ оптического взаимодействия света с наноструктурами, а также оптические свойства единичных плазмонных наноструктур, включая

физику и методы описания возбуждаемых плазмонных резонансов, их оптических свойств, методов измерений и пр. Показана важность проведения исследований фундаментальных оптических и спектроскопических свойств наноструктур на уровне единичных наноструктур.

Во второй главе представлены результаты исследований пропускания света через единичное наноотверстие, и возможность значительного увеличения этого пропускания с использованием оптических Таммовских состояний, результаты исследований характерных параметров пропускания света наноотверстием при возбуждении оптических Таммовских состояний. Представлены результаты экспериментальных исследований возникновения гигантской асимметрии коэффициента пропускания произвольно поляризованного света при его распространении через линейную немагнитную оптическую систему, поддерживающую оптическое Таммовское состояние.

В третьей главе представлены результаты исследования нелинейных оптических свойств единичных плазмонных наноструктур: генерация гармоник, однофотонная и многофотонная люминесценции, параметрическое сложение частот. Приведены результаты исследований создания нанолокализованного источника излучения фемтосекундной длительности. Представлены результаты исследований генерации третьей гармоники излучения от единичной наноструктуры, демонстрирующие достижение рекордно высокой эффективности генерации третей гармоники, многофотонной люминесценции. Представлены результаты использования высокой оптической нелинейности единичных плазмонных наноструктур в следующих применениях: (1) автокоррелятор многих порядков для фемтосекундного лазерного излучения, обладающий субволновым пространственным разрешением, (п) оптический нанодисплей, (ш) нанолокализованный источник ультрафиолета для шу1уо применений в биологии и медицине[492].

В четвёртой главе представлены результаты проведённых исследований и создания оптических элементов для поверхностных плазмонных волн: оптической среды для плазмонных волн, развитых методов оптической микроскопии распространения плазмонных волн с использованием наноструктур, плазмонного интерферометра, параболического плазмонного зеркала для фокусировки плазмонных волн, диэлектрически нагруженного плазмон-поляритонного волновода, плазмонного волновода на основе впервые продемонстрированного в наноплазмонике эффекта Гуса - Хенхен, плазмонного волновода открытого типа.

В пятой главе представлены результаты экспериментальных исследований создания плазмонного нанолазера (БРАБЕЯ) - одного из основных элементов квантовой наноплазмоники. Проведённые исследования показали, что оптические свойства и пороговые условия SPASER

наночастиц могут быть улучшены путем тщательного проектирования геометрии плазмонного резонатора, механизма передачи энергии между усиливающей средой и резонатором, активной среды. Исследованы случаи сильной и слабой накачки, достижение условий сильной оптической связи молекул красителя с плазмонной наноструктурой формирующей SPASER наночастицу. Найдено, что с использованием сильной оптической связи можно управлять механизмом передачи энергии возбуждённых молекул, на примере значительного подавления Фёрстеровского канала передачи энергии молекул красителя в полидофамине. Кроме этого, впервые показана стабилизация флуоресценции молекул красителя в режиме сильной связи в SPASER наночастицах. Предложена и экспериментально исследована схема гибридного плазмон/фотон нанолазера на основе плазмонных кристаллов образованных наноотверстиями в монокристаллической плёнке серебра. Реализованная оптическая схема позволяет реализовать плазмонный нанолазер со сверхнизкими потерями моды (около 40 см-1) в одной из наиболее «неудобных» спектральной областей наноплазмоники (~630 нм), характеризуемой большими потерями металлов.

В шестой главе представлены результаты исследований методов оптического детектирования низких концентраций аналитов по регистрации сигнала флуоресценции: (1) молекул-биомаркеров, (2) молекул тропонина в плазме крови человека, (3) вирусных частиц SARS-CoV-2. Детектирование молекул-биомаркеров было реализовано с использованием уникальных плазмонных кристаллов, образованных с применением монокристаллических плёнок серебра и на основе использования эффекта Эббесена экстраординарно высокого пропускания света, позволяя продемонстрировать рекордный уровень чувствительности, необходимый для создания сверхчувствительных датчиков молекул. Продемонстрировано применение метода детектирования единичных молекул для детектирования и визуализации молекул человеческого тропонина-Т (сТпТ) в сыворотке крови человека - кардиомаркера ранних стадий сердечно-сосудистых заболеваний человека. С использованием SPASER наночастиц и методики оптической регистрации единичных молекул продемонстрировано детектирование цельных вирусных частиц SARS-CoV-2 в мазке носоглотки пациентов, страдающих коронавирусной инфекцией. Представлены результаты использования внутрирезонаторной спектроскопии плазмонных нанолазеров для определения ультра-низких концентраций молекул аналита.

В заключении приводятся основные результаты работы, оценивается их новизна и практическая значимость.

Степень завершённости диссертационной работы

При выполнении диссертационной работы были выполнены все её основные цели и задачи.

Ниже приведены основные результаты работы:

1. Цикл работ направленных на использование оптического Таммовского состояния для управления пропусканием света через наноотверстие: (1) достигнуто 28-ти кратное увеличение пропускания света через единичное наноотверстие на резонансной частоте оптического Таммовского состояния, найдено, что при этом реализуется высокий контраст резонансного пропускания света со значением равным 300 (отношение значения пропускания света на резонансной частоте оптического Таммовского состояния к соответствующему значению минимального пропускания); (п) было обнаружено, что временная динамика образования оптического Таммовского состояния определяется добротностью соответствующей резонансной моды, с характерным временем в диапазоне от 100 до 300 фс, (ш) созданы и продемонстрированы нанолокализованные источники света на основе использования оптического Таммовского состояния и фотолюминесценции золотой плёнки с единичным наноотверстием диаметром 60 нм, в спектральном диапазоне 600 - 800 нм, (¡у) продемонстрирован эффект гигантского, более чем 107 раз, увеличения многофотонной фотолюминесценции золотой плёнки при изготовлении в ней наноотверстий диаметром 60 нм и использования оптического Таммовского состояния на длине волны 780 нм, (у) исследованы способы создания оптических элементов с несимметричным пропусканием света на основе использования непрозрачной металлической плёнки с наноотверстиями диаметром менее 100 нм и диэлектрических слоёв, обеспечивающих образование мод оптического Таммовского состояния.

2. Цикл работ, направленных на исследование оптического нелинейного взаимодействия света с единичными плазмонными наноструктурами: (¡) найдена геометрия плазмонной наноструктуры, реализующая гигантскую оптическую нелинейность в инфракрасном, видимом и ультрафиолетовом спектральных диапазонах, (п) измерено сечение процесса генерации третьей гармоники излучения от одиночной наноструктуры на длинах волн 1,5 дм и 800 нм; (111) продемонстрировано создание нанолокализованного источника излучения с пространственной локализацией А/15, (¡у) предложен и продемонстрирован автокоррелятор многих порядков для фемтосекундного лазерного излучения, обладающий субволновым пространственным разрешением, (у) создан полностью оптический нанодисплей, (у1) предложен и продемонстрирован нанолокализованный источник ультрафиолета для шу1уо применений в биологии и медицине.

3. Цикл работ по оптике плазмонных волн на металлических поверхностях: (¡) развиты методы характеризации свойств плазмонных волн на основе оптической микроскопии плазмонных наноструктур в спектральном диапазоне от видимого до инфракрасного излучения; (п) развиты методы использования поверхностей золота и серебра ультравысокого качества для построения основных элементов плазмонной оптики, а также исследованы параметры этих элементов: источников поверхностных плазмонных волн, плоских и фокусирующих плазмонные волны зеркал, интерферометров плазмонных волн, волноводов; (ш) впервые в оптике плазмоных волн продемонстрирован эффект Гуса -Хенхен, предложена и реализована новая геометрия волновода для плазмонных волн, основанная на использовании эффекта Гуса - Хенхен для достижения большой длины распространения волноводной моды, исследованы основные параметры волноводов такого типа; (у) впервые создан плазмонный волновод открытого типа, исследованы основные параметры волновода для высокоскоростной передачи информации на частоте до 3,5 ТГц.

4. Квантовая наноплазмоника. Экспериментально исследованы две принципиальные схемы лазеров плазмонных волн: (¡) плазмонный нанолазер на основе плазмонной наноструктуры, поддерживающей резонанс для локализованных плазмонных волн, и активной, 3-х уровневой среды в виде оболочки; (п) гибридный плазмон/фотон нанолазер на основе плазмонных кристаллов образованных наноотверстиями в монокристаллической плёнке серебра, использующий распространяющиеся плазмонные волны. Проведённые исследования показали, что оптические свойства и пороговые условия нанолазеров могут быть значительно улучшены путем тщательного проектирования геометрии плазмонного резонатора, механизма передачи энергии между усиливающей средой и резонатором, выбора подходящей активной среды. Исследованы случаи сильной и слабой накачки, достижение условий сильной оптической связи молекул красителя с плазмонной наноструктурой, поддерживающей локализованные плазмонные колебания. Найдено, что с использованием сильной оптической связи можно управлять механизмом передачи энергии возбуждённых молекул, на примере значительного подавления, более 1000 раз, Фёрстеровского канала передачи энергии молекул красителя в полидофамине. Кроме этого, впервые показана стабилизация флуоресценции молекул красителя в режиме их сильной связи с плазмонными наночастицами.

5. Проведены исследования детектирования ультранизких концентраций аналита, на основе использования флуоресценции различных нанозондов: (1) молекул-биомаркеров, (2) молекул тропонина в плазме крови человека, (3) вирусных частиц SARS-CoV-2. Детектирование молекул-биомаркеров было реализовано с использованием уникальных

плазмонных кристаллов, образованных с применением монокристаллических плёнок серебра и на основе использования эффекта Эббесена экстраординарно высокого пропускания света, позволяя продемонстрировать рекордный уровень чувствительности, необходимый для создания сверхчувствительных датчиков молекул.

Продемонстрировано применение метода детектирования единичных молекул для детектирования и визуализации молекул человеческого тропонина-Т в сыворотке крови человека - кардиомаркера ранних стадий сердечно-сосудистых заболеваний человека. Достигнутый уровень чувствительности обнаружения молекул тропонина-Т оказался равным 1 пг/мл при времени измерения около 5 минут, что на порядок чувствительнее и в 1000 раз быстрее, чем любой из известных методов, не использующих предварительного концентрирования.

Научная новизна результатов

Результаты, полученные в работе, являются новыми и оригинальными.

Впервые был предложен и исследован метод управления пропусканием света через наноотверстие в непрозрачной плёнке металла с использованием оптического Таммовского состояния. Впервые продемонстрирована возможность 28-ти кратного увеличения пропускания света через единичное наноотверстие на резонансной частоте оптического Таммовского состояния, впервые исследована динамика формирования оптического Таммовского состояния с фемтосекундным временным разрешением. Впервые были предложены, продемонстрированы и исследованы нанолокализованные источники света на основе использования оптического Таммовского состояния и фотолюминесценции золотой плёнки с единичным наноотверстием. Впервые продемонстрирован эффект гигантского, более чем 107 раз, увеличения многофотонной фотолюминесценции золотой плёнки при изготовлении в ней наноотверстия и использования оптического Таммовского состояния. Впервые предложены и исследованы способы создания оптических элементов с несимметричным пропусканием света на основе использования непрозрачной металлической плёнки с наноотверстиями и диэлектрических слоёв, обеспечивающих образование мод оптического Таммовского состояния.

Создана уникальная экспериментальная установка, позволяющая исследовать и измерять параметры нелинейно-оптического взаимодействия света с единичными плазмонными наноструктурами. Найдена новая геометрия плазмонной наноструктуры, реализующая гигантскую оптическую нелинейность в инфракрасном, видимом и ультрафиолетовом спектральных диапазонах. Впервые измерено сечение процесса генерации третьей гармоники излучения от единичной наноструктуры на длинах волн 1,5 дм и 800 нм. Впервые исследована

генерация 3 -й гармоники излучения в ультрафиолетовой области спектра от единичной плазмонной наноструктуры. Впервые создан и продемонстрирован полностью оптический нанодисплей, использующий нелинейно-оптическое взаимодействие света с единичными плазмонными наноструктурами.

Впервые предложен, продемонстрирован и экспериментально исследован новый метод характеризации свойств плазмонных волн на основе оптической микроскопии плазмонных наноструктур: наноканавок, нанощелей, наноотверстий, наноямок. С использованием этого метода впервые измерены длины распространения плазмонных волн в инфракрасном (1550 нм) и ближнем инфракрасном диапазоне длин волн (800 нм). Впервые в наноплазмонике продемонстрирован эффект Гуса - Хенхен, впервые измерена длина смещения плазмонной волны при её отражении от плазмонного зеркала - наноканавки изготовленной в плёнке серебра ультра-высокого качества. Впервые предложена и реализована новая геометрия волновода для плазмонных волн, основанная на использовании эффекта Гуса - Хенхен для достижения большой длины распространения волноводной моды, исследованы основные параметры волноводов такого типа. Впервые создан плазмонный волновод открытого типа, исследованы основные параметры волновода для высокоскоростной передачи информации на частоте до 3,5 ТГц.

Проведённые исследования достижения лазерной генерации в системах, поддерживающих плазмонные колебания, показали, что значения порога генерации нанолазеров могут быть значительно уменьшены за счёт плазмон - фотон гибридизации лазерных мод, а также за счёт использования 3-х уровневой активной среды вместо 2-х уровневой. Впервые показана стабилизация флуоресценции молекул красителя в режиме их сильной связи с плазмонными наночастицами.

Развиты новые оптические методы сенсорики ультра-низких концентраций аналита. Впервые проведены экспериментальные исследования внутререзонаторной спектроскопии гибридного плазмон - фотон нанолазера, образованного плазмонным кристаллом с наноотверстиями в монокристаллической плёнке серебра. Показана высокая чувствительность данного подхода, на уровне 70 частиц на миллиард. Впервые было продемонстрировано детектирование ультра-низких концентраций, на уровне около 1000 молекул-биомаркеров в поле лазерного луча, с использованием уникальных плазмонных кристаллов, образованных с применением монокристаллических плёнок серебра и на основе использования эффекта Эббесена экстраординарно высокого пропускания света. Впервые метод счёта единичных молекул был применён к детектированию и визуализации молекул человеческого тропонина-Т в сыворотке крови человека - кардиомаркера ранних стадий сердечно-сосудистых заболеваний человека. Достигнут уровень чувствительности обнаружения молекул тропонина-Т, требуемый

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Мелентьев Павел Николаевич, 2022 год

Список литературы

1. A new generation of sensors based on extraordinary optical transmission / R. Gordon, D. Sinton, K. L. Kavanagh, A. G. Brolo // Accounts of Chemical Research. - 2008. - Vol. 41. - № 8. -P. 1049-1057.

2. A polydopamine nanosphere based highly sensitive and selective aptamer cytosensor with enzyme amplification / D. Fan, C. Wu, K. Wang [et al.] // Chemical Communications. - 2016. -Vol. 52. - № 2. - P. 406-409.

3. A quantum dot single-photon turnstile device / P. Michler, A. Kiraz, C. Becher [et al.] // Science. - 2000. - Vol. 290. - № 5500. - P. 2282-2285.

4. A Reconfigurable Plasmofluidic Lens / C. Zhao, Y. Liu, Y. Zhao [et al.] // Nature Communications. - 2013. - Vol. 4. - № 1. - P. 1-8.

5. A room temperature low-threshold ultraviolet plasmonic nanolaser / Q. Zhang, G. Li, X. Liu [et al.] // Nature Communications. - 2014. - Vol. 5. - № 1. - P. 4953.

6. A submicron plasmonic dichroic splitter / J. S. Liu, R. A. Pala, F. Afshinmanesh [et al.] // Nature Communications. - 2011. - Vol. 2. - № 1. - P. 1-6.

7. Abajo F. G. De. Colloquium: Light scattering by particle and hole arrays / F. G. De Abajo // Reviews of Modern Physics. - 2007. - Vol. 79. - № 4. - P. 1267.

8. Ag@ SiO2 core- shell nanoparticles for probing spatial distribution of electromagnetic field enhancement via surface-enhanced Raman scattering / W. Wang, Z. Li, B. Gu [et al.] // ACS Nano. -2009. - Vol. 3. - № 11. - P. 3493-3496.

9. Agrait N. Quantum properties of atomic-sized conductors / N. Agrait, A. L. Yeyati, J. M. Van Ruitenbeek // Physics Reports. - 2003. - Vol. 377. - № 2-3. - P. 81-279.

10. All-color plasmonic nanolasers with ultralow thresholds: Autotuning mechanism for singlemode lasing / Y. J. Lu, C. Y. Wang, J. Kim [et al.] // Nano Letters. - 2014. - Vol. 14. - № 8. -

P. 4381-4388.

11. Aluminum for Nonlinear Plasmonics: Resonance-Driven Polarized Luminescence of Al, Ag, and Au Nanoantennas / M. Castro-Lopez, D. Brinks, R. Sapienza, N. F. Van Hults // Nano Letters. -2011. - Vol. 11. - № 11. - P. 4674-4678.

12. Ameling R. Strong coupling of localized and surface plasmons to microcavity modes / R. Ameling, D. Dregely, H. Giessen // Optics Letters. - 2011. - Vol. 36. - № 12. - P. 2218.

13. An atomic model of the thin filament in the re-laxed and Ca2+-activated states / A. Pirani, M. V Vinogradova, P. M. Curmi [et al.] // Journal of Molecular Biology. - 2006. - Vol. 357. - № 3. -P. 707-717.

14. An Interference Localized Surface Plasmon Resonance Biosensor Based on the Photonic Structure of Au Nanoparticles and SiO2/Si Multilayers / H. M. Hiep, H. Yoshikawa, M. Saito, E. Tamiya // ACS Nano. - 2009. - Vol. 3. - № 2. - P. 446-452.

15. An optofluidic nanoplasmonic biosensor for direct detection of live viruses from biological media / A. A. Yanik, M. Huang, O. Kamohara [et al.] // Nano Letters. - 2010. - Vol. 10. - № 12. -P. 4962-4969.

16. Andrew P. Förster energy transfer in an optical microcavity / P. Andrew, W. L. Barnes // Science. - 2000. - Vol. 290. - № 5492. - P. 785-788.

17. Applications of surface polaritons for vibrational spectroscopic studies of thin and very thin films / G. N. Zhizhin, E. A. Vinogradov, M. A. Moskalova, V. A. Yakovlev // Applied Spectroscopy Reviews. - 1982. - Vol. 18. - № 2. - P. 171-263.

18. Arnold M. D. Optical performance and metallic absorption in nanoplasmonic systems / M. D. Arnold, M. G. Blaber // Optics Express. - 2009. - Vol. 17. - № 5. - P. 3835-3847.

19. Arrays of Ag split-ring resonators coupled to InGaAs single-quantum-well gain / N. Meinzer, M. Ruther, S. Linden [et al.] // Optics Express. - 2010. - Vol. 18. - № 23. - P. 24140-24151.

20. Asymmetric transmission of linearly polarized light at optical metamaterials / C. Menzel, C. Helgert, C. Rockstuhl [et al.] // Physical Review Letters. - 2010. - Vol. 104. - № 25. - P. 253902.

21. Atomic layer deposition of dielectric overlayers for enhancing the optical properties and chemical stability of plasmonic nanoholes / H. Im, N. C. Lindquist, A. Lesuffleur, S. H. Oh // ACS Nano. - 2010. - Vol. 4. - P. 947-54.

22. Atomic physics: an exploration through problems and solutions / D. Budker, D. Kimball, D. F. Kimball, D. P. DeMille. - Oxford, USA : Oxford University Press, 2004. - 167 p.

23.

Atomically flat single-crystalline gold nanostructures for plasmonic nanocircuitry / J. S. Huang,

V. Callegari, P. Geisler [et al.] // Nature Communications. - 2010. - Vol. 1. - № 1. - P. 1-8.

24. Attosecond nanoplasmonic-field microscope / M. I. Stockman, M. F. Kling, U. Kleineberg, F. Krausz // Nature Photonics. - 2007. - Vol. 1. - № 9. - P. 539-544.

25. Atwater H. A. The promise of plasmonics / H. A. Atwater // Scientific American. - 2007. -Vol. 296. - № 4. - P. 56-63.

26. Atwater H. A. Plasmonics for improved photovoltaic devices / H. A. Atwater, A. Polman // Nature Materials. - 2010. - Vol. 9. - P. 205-213.

27. Auston D. H. Measurement of picosecond pulse shape and background level / D. H. Auston // Applied Physics Letters. - 1971. - Vol. 18. - P. 249.

28. Babinet's principle for optical frequency metamaterials and nanoantennas / T. Zentgraf, T. P. Meyrath, A. Seidel [et al.] // Physical Review B. - 2007. - Vol. 76. - № 3. - P. 033407.

29. Babinet M. D'optique météorologique / M. Babinet // Comptes rendus de l'Académie des Sciences. - 1837. - Vol. 4. - P. L638.

30. Babuin L. Troponin: the biomarker of choice for the detec-tion of cardiac injury / L. Babuin, A. S. Jaffe // Cmaj. - 2005. - Vol. 173. - № 10. - P. 1191-1202.

31. Baffou G. Mapping Heat Origin in Plasmonic Structures / G. Baffou, C. Girard, R. Quidant // Physical Review Letters. - 2010. - Vol. 104. - № 13. - P. 136805.

32. Baffou G. Thermo-plasmonics: using metallic nanostructures as nano-sources of heat / G. Baffou, R. Quidant // Laser and Photonics Reviews. - 2013. - Vol. 7. - № 2. - P. 171-187.

33. Baffou G. Nanoscale control of optical heating in complex plasmonic systems / G. Baffou, R. Quidant, F. J. Garcia de Abajo // ACS Nano. - 2010. - Vol. 4. - № 2. - P. 709-716.

34. Baffou G. Femtosecond-pulsed optical heating of gold nanoparticles / G. Baffou, H. Rigneault // Physical Review B. - 2011. - Vol. 84. - № 3. - P. 035415.

35. Barnes W. L. Surface plasmon subwavelength optics / W. L. Barnes, A. Dereux, T. W. Ebbesen // Nature. - 2003. - Vol. 424. - № 6950. - P. 824-830.

36. Beaming light from a subwavelength aperture / H. J. Lezec, A. Degiron, E. Devaux [et al.] // Science. - 2002. - Vol. 297. - № 5582. - P. 820-822.

37. Bendix P. M. Direct Measurements of Heating by Electromagnetically Trapped Gold Nanoparticles on Supported Lipid Bilayers / P. M. Bendix, S. N. S. Reihani, L. B. Oddershede // ACS Nano. - 2010. - Vol. 4. - № 4. - P. 2256-2262.

38. Bergman D. Surface Plasmon Amplification by Stimulated Emission of Radiation: Quantum Generation of Coherent Surface Plasmons in Nanosystems / D. Bergman, M. Stockman // Physical Review Letters. - 2003. - Vol. 90. - № 2. - P. 027402.

39. Berini P. Figures of merit for surface plasmon waveguides / P. Berini // Optics Express. - 2006. - Vol. 14. - № 26. - P. 13030-13042.

40. Berini P. Plasmon-polariton waves guided by thin lossy metal films of finite width: Bound modes of symmetric structures / P. Berini // Physical Review B. - 2000. - Vol. 61. - № 15. - P. 10484.

41. Bethe H. A. Theory of diffraction by small holes / H. A. Bethe // Physical Review. - 1944. -Vol. 66. - № 7-8. - P. 163.

42. Betzig E. P. Combined shear force and near-field scanning optical microscopy / E. P. Betzig, P. L. Finn, J. S. Weiner // Applied Physics Letters. - 1992. - Vol. 60. - № 20. - P. 2484-6.

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

44. Biagioni P. Nanoantennas for visible and infrared radiation / P. Biagioni, J.-S. Huang, B. Hecht // Reports on Progress in Physics. - 2012. - Vol. 75. - № 2. - P. 024402.

45. Bioinspired polydopamine nanospheres: A superquencher for fluorescence sensing of biomolecules / W. Qiang, W. Li, X. Li [et al.] // Chemical Science. - 2014. - Vol. 5. - № 8. - P. 30183024.

46. Biological applications of gold nanoparticles / R. A. Sperling, P. R. Gil, F. Zhang [et al.] // Chemical Society Reviews. - 2008. - Vol. 37. - № 9. - P. 1896-1908.

47. Biosensing based upon molecular confinement in metallic nanocavity arrays / Y. Liu, J. Bishop, L. Williams [et al.] // Nanotechnology. - 2004. - Vol. 15. - № 9. - P. 1368.

48. Biosensing with plasmonic nanosensors / J. N. Anker, W. P. Hall, O. Lyandres [et al.] // Nature Materials. - 2008. - Vol. 7. - P. 442-453.

49. Blaber M. G. A review of the optical properties of alloys and intermetallics for plasmonics / M. G. Blaber, M. D. Arnold, M. J. Ford // Journal of Physics: Condensed Matter. - 2010. - Vol. 22. -

№ 14. - P. 143201.

50. Blount E. I. Recovery of Laser Intensity from Correlation Data / E. I. Blount, J. R. Klauder // Journal of Applied Physics. - 1969. - Vol. 40. - P. 2874.

51. Bohren C. Absorption and Scattering of Light by Small Particles / C. Bohren, D. Huffman. -New York : Wiley, 1998.

52. Boltasseva A. Low-loss plasmonic metamaterials / A. Boltasseva, H. A. Atwater // Science. -2011. - Vol. 331. - № 6015. - P. 290-291.

53. Born M. Principles of Optics / M. Born, E. Wolf. - Cambridge University Press, 2002.

54. Bouhelier, A Beversluis, M Hartschuh A. Near-Field Second-Harmonic Generation Induced by Local Field Enhancement / A. Bouhelier, A Beversluis, M Hartschuh, L. Novotny // Physical Review Letters. - 2003. - Vol. 90. - P. 013903.

55. Bouhelier, A Beversluis, M R Novotny L. Characterization of nanoplasmonic structures by locally excited photoluminescence / L. Bouhelier, A Beversluis, M R Novotny // Applied Physics Letters. - 2003. - Vol. 83. - P. 5041.

56. Bouwkamp C. J. Diffraction theory / C. J. Bouwkamp // Reports on Progress in Physics. -1954. - Vol. 17. - № 1. - P. 35.

57. Bowlan P. Directly measuring the spatio-temporal electric field of focusing ultrashort pulses / P. Bowlan, P. Gabolde, R. Trebino // Optics Express. - 2007. - Vol. 15. - № 16. - P. 10219.

58. Boyd G. T. Photoinduced luminescence from the noble-metals and its enhancement on roughened surfaces / G. T. Boyd, Z. H. Yu, Y. R. Shen // Physical Review B. - 1986. - Vol. 33. -P. 7923-36.

59. Boyd R. Nonlinear Optics / R. Boyd. - Academic Press: London, 2003.

60. Bozhevolnyi S. I. The case for quantum plasmonics / S. I. Bozhevolnyi, J. B. Khurgin // Nature Photonics. - 2017. - Vol. 11. - № 7. - P. 398-400.

61. Bozhevolnyi S. I. Near-field microscopy of surface-plasmon polaritons: Localization and internal interface imaging / S. I. Bozhevolnyi, I. I. Smolyaninov, A. V Zayats // Physical Review B. -

1995. - Vol. 51. - № 24. - P. 17916.

62. Breaking the diffraction barrier: optical microscopy on a nanometric scale / E. Betzig, J. K. Trautman, T. D. Harris [et al.] // Science. - 1991. - Vol. 251. - № 5000. - P. 1468-1470.

63. Broadband near-field interference spectroscopy of metal nanoparticles using a femtosecond white-light continuum / A. A. Mikhailovsky, M. A. Petruska, M. I. Stockman, V. I. Klimov // Optics Letters. - 2003. - Vol. 28. - № 18. - P. 1686-1688.

64. Brongersma M. L. The case for plasmonics / M. L. Brongersma, V. M. Shalaev // Science. -2010. - Vol. 328. - № 5977. - P. 440-441.

65. Byun K. M. Grating-coupled transmission-type surface plasmon resonance sensors based on dielectric and metallic gratings / K. M. Byun, S. J. Kim, D. Kim // Applied Optics. - 2007. - Vol. 46. -№ 23. - P. 5703-5708.

66. Carslaw H. S. Introduction to the Mathematical Theory of the Conduction of Heat in Solids / H. S. Carslaw. - Dover, 1906.

67. Chalabi H. Harvest season for hot electrons / H. Chalabi, M. L. Brongersma // Nature Nanotechnology. - 2013. - Vol. 8. - № 4. - P. 229-230.

68. Channel plasmon-polariton guiding by subwavelength metal grooves / S. I. Bozhevolnyi, V. S. Volkov, E. Devaux, T. W. Ebbesen // Physical Review Letters. - 2005. - Vol. 95. - № 4. - P. 046802.

69. Channel plasmon subwavelength waveguide components including interferometers and ring resonators / S. Bozhevolnyi, V. Volkov, E. Devaux [et al.] // Nature. - 2006. - Vol. 440. - № 7083. -P. 508-511.

70. Channel spaser: Coherent excitation of one-dimensional plasmons from quantum dots located along a linear channel / A. A. Lisyansky, I. A. Nechepurenko, A. V Dorofeenko [et al.] // Physical Review B. - 2011. - Vol. 84. - № 15. - P. 153409.

71. Characterization of evaporated and sputtered thin Au layers on polyethylene terephtalate / V. Svorcik, P. Slepicka, J. Svorcikova [et al.] // Journal of Applied Polymer Science. - 2006. - Vol. 99. -№ 4. - P. 1698-1704.

72. Characterization of long-range surface-plasmon-polariton waveguides / P. Berini, R. Charbonneau, N. Lahoud, G. Mattiussi // Journal of Applied Physics. - 2005. - Vol. 98. - № 4. -

P. 043109.

73. Chen, D and Dovichi N. J. Single-Molecule Detection in Capillary Electro-phoresis: Molecular Shot Noise as a Fundamental Limit to Chemical Analysis / N. J. Chen, D and Dovichi // Analytical Chemistry. - 1996. - Vol. 68. - № 4. - P. 690-696.

74. Chen, Y., Kotnala, A., Yu, L., Zhang, J. and Gordon R. Wedge and gap plasmonic resonances in double nanoholes / R. Chen, Y., Kotnala, A., Yu, L., Zhang, J. and Gordon // Optics Express. -2015. - Vol. 23. - № 23. - P. 30227-30236.

75. Chip-Compatible Quantum Plasmonic Launcher / C. C. Chiang, S. I. Bogdanov, O. A. Makarova [et al.] // Advanced Optical Materials. - 2020. - Vol. 8. - № 20. - P. 2000889.

76. Christenson R. H. Cardiac point of care testing: a focused review of current National Academy of Clinical Biochemistry guidelines and measurement platforms / R. H. Christenson, H. M. Azzazy // Clinical Biochemistry. - 2009. - Vol. 42. - № 3. - P. 150-157.

77. Climbing the Jaynes-Cummings ladder and observing its Vn nonlinearity in a cavity QED system / J. M. Fink, M. Goppl, M. Baur [et al.] // Nature. - 2008. - Vol. 454. - № 7202. - P. 315-318.

78. Coherent coupling of molecular resonators with a microcavity mode / A. Shalabney, J. George, J. Hutchison [et al.] // Nature Communications. - 2015. - Vol. 6. - № 1. - P. 1-6.

79. Coherent coupling of WS2 monolayers with metallic photonic nanostructures at room temperature / S. Wang, S. Li, T. Chervy [et al.] // Nano Letters. - 2016. - Vol. 16. - № 7. - P. 43684374.

80. Colloidal metal particles as probes of nanoscale thermal transport in fluids / O. M. Wilson, X. Hu, D. G. Cahill, P. V Braun // Physical Review B. - 2002. - Vol. 66. - № 22. - P. 224301.

81. Contribution of the magnetic resonance to the third harmonic generation from a fishnet metamaterial / J. Reinhold, M. R. Shcherbakov, A. Chipouline [et al.] // Physical Review B. - 2012. -Vol. 86. - P. 115401.

82. Controlling spontaneous emission with metamaterials / M. A. Noginov, H. Li, Y. A. Barnakov [et al.] // Optics Letters. - 2010. - Vol. 35. - № 11. - P. 1863-1865.

83. Controlling the dynamics of spontaneous emission from quantum dots by photonic crystals / P. Lodahl, A. F. Van Driel, I. S. Nikolaev [et al.] // Nature. - 2004. - Vol. 430. - № 7000. - P. 654-657.

84. Correlating the crystalstructure of a thiol-protected Au25 cluster andoptical properties / M. Zhu, C. M. Aikens, F. J. Hollander [et al.] // Journal of the American Chemical Society. - 2008. -Vol. 130. - № 18. - P. 5883-5885.

85. Coupling to light and transport and dissipation of energy in silver nanowires / H. Staleva, S. E. Skrabalak, C. R. Carey [et al.] // Physical Chemistry Chemical Physics. - 2009. - Vol. 11. - № 28. -P. 5889-5896.

86. Crystalline structure dependence on optical properties of silver thin film over time / A. S. Baburin, A. I. Ivanov, I. A. Ryzhikov [et al.] // Progress in Electromagnetics Research SymposiumSpring (PIERS). - IEEE, 2017. - P. 1497-1502.

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

88. Damping of acoustic vibrations of single gold nanoparticles optically trapped in water / P. V Ruijgrok, P. Zijlstra, A. L. Tchebotareva, M. Orrit // Nano Letters. - 2012. - Vol. 12. - № 2. -

P. 1063-1069.

89. Danckwerts, M Novotny L. Optical Frequency Mixing at Coupled Gold Nanoparticles / L. Danckwerts, M Novotny // Physical Review Letters. - 2007. - Vol. 98. - P. 026104.

90. Dark-field microscopy studies of single metal nanoparticles: understanding the factors that influence the linewidth of the localized surface plasmon resonance / M. Hu, C. Novo, A. Funston [et al.] // Journal of Materials Chemistry. - 2008. - Vol. 18. - № 17. - P. 1949-1960.

91. Demonstration of a spaser-based nanolaser / M. A. Noginov, G. Zhu, A. M. Belgrave [et al.] // Nature. - 2009. - Vol. 460. - № 7259. - P. 1110-1112.

92. Dependence of the two-photon photoluminescence yield of gold nanostructures on the laser pulse duration / P. Biagioni, M. Celebrano, M. Savoini [et al.] // Pjhysical Review B. - 2009. -Vol. 80. - P. 045411.

93. Detection and spectroscopy of gold nanoparticles using supercontinuum white light confocal microscopy / K. Lindfors, T. Kalkbrenner, P. Stoller, V. Sandoghdar // Phsical Review Letters. - 2004. - Vol. 93. - P. 037401.

94.

Development of a nonlinear nanoprobe for interferometric autocorrelation based

characterization of ultrashort optical pulses / H. Li, Y. Jia, Q. Xu [et al.] // Applied Physics Letters. -2010. - Vol. 96. - № 2. - P. 021103.

95. Dickson W. Amplified spontaneous emission of surface plasmon polaritons and limitations on the increase of their propagation length / W. Dickson, L. Liebscher // Optics Letters. - 2010. - Vol. 35. - № 8. - P. 1197-1199.

96. Dielectric-loaded plasmonic waveguide in the visible spectral range / P. Melentiev, A. Kuzin, V. Balykin [et al.] // Laser Physics Letters. - 2017. - Vol. 14. - № 12. - P. 126201.

97. Dielectric-loaded surface plasmon polariton waveguides: figures of merit and mode characterization by image and Fourier plane leakage microscopy / J. Grandidier, S. Massenot, G. C. Des Francs [et al.] // Physical Review B. - 2008. - Vol. 78. - № 24. - P. 245419.

98. Diffraction-Limited Focusing of Plasmonic Wave by a Parabolic Mirror / P. N. Melentiev, A. A. Kuzin, D. V. Negrov, V. I. Balykin // Plasmonics. - 2018. - Vol. 13. - № 6. - P. 2361-2367.

99. Dijk M. A. van. Detection of acoustic oscillations of single gold nanospheres by timeresolved interferometry / M. A. van Dijk, M. Lippitz, M. Orrit // Physical Review Letters. - 2005. - Vol. 95. -№ 26. - P. 267406.

100. Diodelike asymmetric transmission of linearly polarized waves using magnetoelectric coupling and electromagnetic wave tunneling / M. Mutlu, A. E. Akosman, A. E. Serebryannikov, E. Ozbay // Physical Review Letters. - 2012. - Vol. 108. - № 21. - P. 213905.

101. Direct characterization of plasmonic slot waveguides and nanocouplers / A. Andryieuski, V. A. Zenin, R. Malureanu [et al.] // Nano Letters. - 2014. - Vol. 14. - № 7. - P. 3925-3929.

102. Directional surface plasmon-coupled emission: a new method for high sensitivity detection / J. R. Lakowicz, J. Malicka, I. Gryczynski, Z. Gryczynski // Biochemical and biophysical research communications. - 2003. - Vol. 307. - № 3. - P. 435-439.

103. Doubling the efficiency of third harmonic generation by positioning ITO nanocrystals into the hot-spot of plasmonic gap-antennas / B. Metzger, M. Hentschel, M Schumacher, T Lippitz, X. Ye [et al.] // Nano Letters. - 2014. - Vol. 14. - P. 2867-2872.

104. Draine B. T. Discrete-dipole approximation for scattering calculations / B. T. Draine, P. J. Flatau // JOSA A. - 1994. - Vol. 11. - № 4. - P. 1491-1499.

105. Dürig U. Near-field optical-scanning microscopy / U. Dürig, D. W. Pohl, F. Rohner // Journal of Applied Physics. - 1986. - Vol. 59. - № 10. - P. 3318-3327.

106. Dynamics of four-photon photoluminescence in gold nanoantennas / P. Biagioni, D. Brida, J.-S. Huang [et al.] // Nano Letters. - 2012. - Vol. 12. - P. 2941-2947.

107. Effect of metallic and hyperbolic metamaterial surfaces on electric and magnetic dipole emission transitions / X. Ni, G. V Naik, • A V Kildishev [et al.] // Appl Phys B. - 2011. - Vol. 103. -№ 3. - P. 553-558.

108. Effect of single femtosecond pulses on gold nanoparticles / O. Warshavski, L. Minai, G. Bisker, D. Yelin // The Journal of Physical Chemistry C. - 2011. - Vol. 115. - № 10. - P. 390-3917.

109. Effect of the Lattice Crystallinity on the Electron-Phonon Relaxation Rates in Gold Nanoparticles / W. Huang, W. Qian, M. A. El-Sayed [et al.] // The Journal of Physical Chemistry C. -2007. - Vol. 111. - № 29. - P. 10751-10757.

110. Efficient directional coupling between silicon and copper plasmonic nanoslot waveguides: toward metal- oxide- silicon nanophotonics / C. Delacour, S. Blaize, P. Grosse [et al.] // Nano Letters. - 2010. - Vol. 10. - № 8. - P. 2922-2926.

111. Efficient nonlinear light emission of single gold optical antennas driven by few-cycle near-infrared pulses / T. Hanke, G. Krauss, D. Träutlein [et al.] // Physical Review Letters. - 2009. -Vol. 103. - P. 257404.

112. Efficient Source of Single Photons: A Single Quantum Dot in a Micropost Microcavity / M. Pelton, C. Santori, J. Vuckovic [et al.] // Physical Review Letters. - 2002. - Vol. 89. - № 23.

113. Efficient third-harmonic generation in a thin nanocrystalline film of ZnO / G. I. Petrov, V. Shcheslavskiy, V. V Yakovlev [et al.] // Applied Physics Letters. - 2003. - Vol. 83. - P. 3993-5.

114. Efficient unidirectional nanoslit couplers for surface plasmons / F. Lopez-Tejeira, S. G. Rodrigo, L. Martin-Moreno [et al.] // Nature Physics. - 2007. - Vol. 3. - № 5. - P. 324-328.

115. Efficient unidirectional ridge excitation of surface plasmons / I. P. Radko, S. I. Bozhevolnyi, G. Brucoli [et al.] // Optics Express. - 2009. - Vol. 17. - № 9. - P. 7228-7232.

116. Electrically Driven Single-Cell Photonic Crystal Laser / H.-G. Park, S.-H. Kim, S.-H. Kwon [et al.] // Science. - 2004. - Vol. 305. - № 5689. - P. 1444.

117. Electron-Phonon Scattering in Metal Clusters / A. Arbouet, C. Voisin, D. Christofilos [et al.] // Physical Review Letters. - 2003. - Vol. 90. - № 17. - P. 177401.

118. Electron beam lithography of V-shaped silver nanoantennas / M. F. G. Klein, H. Hein, P.-J. Jakobs [et al.] // Microelectronic Engineering. - 2009. - Vol. 86. - № 4-6. - P. 1078-1080.

119. Electron dynamics in gold and gold-silver alloy nanoparticles: The influence of a nonequilibrium electron distribution and the size dependence of the electron-phonon relaxation / S. Link, C. Burda, Z. L. Wang, M. A. El-Sayed // The Journal of Chemical Physics. - 1999. - Vol. 111. -№ 3. - P. 1255-1264.

120. Electron kinetics and emission for metal nanoparticles exposed to intense laser pulses / P. Grua, J. P. Morreeuw, H. Bercegol [et al.] // Physical Review B. - 2003. - Vol. 68. - № 3. - P. 035424.

121. Electronic analogy of the Goos-Hänchen effect: A review. Vol. 15 / X. Chen, X. J. Lu, Y. Ban, C. F. Li. - IOP Publishing Ltd, 2013.

122. Empedocles S. A. Photoluminescence spectroscopy of single CdSe nanocrystallite quantum dots / S. A. Empedocles, D. J. Norris, M. G. Bawendi // Physical Review Letters. - 1996. - Vol. 77. -№ 18. - P. 3873.

123. Enhanced second-harmonic generation from individual metallic nanoapertures / P. Schön, N. Bonod, E. Devaux, S. Wenger, J Rigneault, H Ebbesen, T W Brasselet // Optics Letters. - 2010. -Vol. 35. - № 23. - P. 4063-5.

124. Enhanced Surface Third Harmonic Generation from Gold Nanorods / M. N'Gom, J. Y. Ye, T. B. Norris [et al.] // Proceedings of the Conference on Quantum electronics and Laser Science. - 2009. - P. 1969.

125. Enhanced Third-Harmonic Generation from a Metal/Semiconductor Core/Shell Hybrid Nanostructure / O. Bar-Elli, E. Grinvald, N. Meir [et al.] // ACS Nano. - 2015. - Vol. 9. - № 8. -P. 8064-8069.

126. Enhancing the active lifetime of luminescent semiconducting polymers via doping with metal nanoshells / G. D. Hale, J. B. Jackson, O. E. Shmakova [et al.] // Appl. Phys. Lett. - 2001. - Vol. 78. -№ 11. - P. 1502-1504.

127. ESC Guidelines for the management of acute coronary syndromes in patients presenting without persistent ST-segment elevation: The Task Force for the management of acute coronary

syndromes (ACS) in patients presenting without persistent ST-segment elevatio / C. W. Hamm, J. P. Bassand, S. Agewall [et al.] // European Heart Journal. - 2011. - Vol. 32. - № 23. - P. 2999-3054.

128. Establishment of Murine Hybridoma Cells Producing Antibodies against Spike Protein of SARS-CoV-2 / N. V Antipova, T. D. Larionova, A. E. Siniavin [et al.] // International Journal of Molecular Sciences Article. - 2020. - Vol. 21. - № 23. - P. 9167.

129. Etchegoin P. G. An analytic model for the optical properties of gold / P. G. Etchegoin, E. C. Le Ru, M. Meyer // The Journal of Chemical Physics. - 2006. - Vol. 125. - № 16. - P. 164705.

130. Evanescently coupled resonance in surface plasmon enhanced transmission / A. Krishnan, T. Thio, T. J. Kim [et al.] // Optics Communications. - 2001. - Vol. 200. - № 1-6. - P. 1-7.

131. Examining nanophotonics for integrated hybrid systems: a review of plasmonic interconnects and modulators using traditional and alternative materials / N. Kinsey, M. Ferrera, V. M. Shalaev, A. Boltasseva // Journal of the Optical Society of America B. - 2015. - Vol. 32. - № 1. - P. 121-142.

132. Excitation of broadband surface plasmons with dye molecules / D. Zhang, Q. Fu, M. Yi [et al.] // Plasmonics. - 2012. - Vol. 7. - № 2. - P. 309-312.

133. Experimental and theoretical studies of light-to-heat conversion and collective heating effects in metal nanoparticle solutions / H. H. Richardson, M. T. Carlson, P. J. Tandler [et al.] // Nano Letters. - 2009. - Vol. 9. - № 3. - P. 1139-1146.

134. Experimental Demonstration of Effective Medium Approximation Breakdown in Deeply Subwavelength All-Dielectric Multilayers / S. V. Zhukovsky, A. Andryieuski, O. Takayama [et al.] // Physical Review Letters. - 2015. - Vol. 115. - P. 177402.

135. Experimental demonstration of fiberaccessible metal nanoparticle plasmon waveguides for planar energy guiding and sensingSurface plasmon polaritons in metal stripes and wires / S. A. Maier, M. D. Friedman, P. E. Barclay, O. Painter // Applied Physics Letters. - 2005. - Vol. 86. - № 7. -

P.071103.

136. Experiments on second- and third-harmonic generation from magnetic metamaterials / M. W. Klein, M. Wegener, N. Feth, S. Linden // Optics Express. - 2007. - Vol. 15. - № 8. - P. 5238-5247.

137. Experiments on second-and third-harmonic generation from magnetic metamaterials: erratum / M. W. Klein, M. Wegener, N. Feth, S. Linden // Optics Express. - 2008. - Vol. 16. - № 11. - P. 80558055.

138. External-resonance-enhanced transmission of light through sub-wavelength holes / F. Kalkum, M. Peter, G. Barbastathis, K. Buse // Applied Physics B. - 2010. - Vol. 100. - № 1. - P. 169-172.

139. Extraordinary Magnetic Field Enhancement with Metallic Nanowire: Role of Surface Impedance in Babinet's Principle for Sub-Skin-Depth Regime / S. Koo, M. S. Kumar, J. Shin [et al.] // Physical Review Letters. - 2009. - Vol. 103. - № 26. - P. 263901.

140. Extraordinary optical transmission through sub-wavelength hole arrays / T. W. Ebbesen, H. J. Lezec, H. F. Ghaemi [et al.] // Nature. - 1998. - Vol. 391. - № 6668. - P. 667-669.

141. Fano-resonant asymmetric metamaterials for ultrasensitive spectroscopy and identification of molecular monolayers / C. Wu, A. B. Khanikaev, R. Adato [et al.] // Nature Materials. - 2012. -Vol. 11. - № 1. - P. 69-75.

142. Feise M. W. Bistable diode action in left-handed periodic structures / M. W. Feise, I. V Shadrivov, Y. S. Kivshar // Physical Review E. - 2005. - Vol. 71. - № 3. - P. 037602.

143. Femtosecond dynamics of electrons on surfaces and at interfaces / C. B. Harris, N.-H. Ge, R. L. Lingle [et al.] // Annual Review of Physical Chemistry. - 1997. - Vol. 48. - P. 711-744.

144. Femtosecond excitation dynamics in gold nanospheres and nanorods / O. P. Varnavski, T. Goodson III, M. B. Mohamed, M. A. El-Sayed // Physical Review B. - 2005. - Vol. 72. - № 23. -P.235405.

145. Femtosecond Imaging of Surface Plasmon Dynamics in a Nanostructured Silver Film / A. Kubo, K. Onda, H. Petek [et al.] // Nano Letters. - 2005. - Vol. 5. - P. 1123.

146. Femtosecond plasmon interferometer / P. Melentiev, A. Kuzin, A. Gritchenko [et al.] // Optics Communications. - 2017. - Vol. 382. - P. 509-513.

147. Femtosecond plasmonic laser nanosurgery (fs-PLN) mediated by molecularly targeted gold nanospheres at ultra-low pulse fluences / D. Eversole, K. Subramanian, R. K. Harrison [et al.] // Scientific Reports. - 2020. - Vol. 10. - № 1. - P. 1-16.

148. Femtosecond surface plasmon interferometry / V. Temnov, K. Nelson, G. Armelles [et al.] // Optics Express. - 2009. - Vol. 17. - № 10. - P. 8423-8432.

149. Fluorescent Biosensors Based on Single-Molecule Counting / F. Ma, Y. Li, B. Tang, C. Y. Zhang // Accounts of Chemical Research. - 2016. - Vol. 49. - № 9. - P. 1722-1730.

150. Fluorescent polydopamine nanoparticles as a probe for zebrafish sensory hair cells targeted in vivo imaging / G. E. Gu, C. S. Park, H. J. Cho [et al.] // Scientific reports. - 2018. - Vol. 8. - № 1. -P. 1-8.

151. Focusing and directing of surface plasmon polaritons by curved chains of nanoparticles / A. B. Evlyukhin, S. I. Bozhevolnyi, A. L. Stepanov [et al.] // Optics Express. - 2007. - Vol. 15. - № 25. -P. 16667-16680.

152. Fomichev, S Popruzhenko, S Zaretsky D. Nonlinear excitation of the Mie resonance in a laser-irradiated cluster / D. Fomichev, S Popruzhenko, S Zaretsky, W. Becker // Optics Express. - 2003. -Vol. 11. - P. 2433.

153. Fomichev S. V. Laser absorption and third-harmonic generation in free-electron nanofilms / S. V Fomichev, D. F. Zaretsky, W. Becker // Physical Review B. - 2009. - Vol. 79. - P. 085431.

154. Frateschi N. C. The spectrum of microdisk lasers / N. C. Frateschi, A. F. J. Levi // Jourbal of Applied Physics. - 1996. - Vol. 80. - № 2. - P. 644-653.

155. Frens G. Controlled nucleation for the regulation of the particle size in monodisperse gold suspensions / G. Frens // Nature Physical Science. - 1973. - Vol. 241. - № 105. - P. 20-22.

156. Fuchs R. Multipolar response of small metallic spheres: Nonlocal theory / R. Fuchs, F. Claro // Physical Review B. - 1987. - Vol. 35. - P. 3722-3727.

157. Gaiduk A. Correlated absorption and photoluminescence of single gold nanoparticles / A. Gaiduk, M. Yorulmaz, M. Orrit // ChemPhysChem. - 2011. - Vol. 12. - № 8. - P. 1536-1541.

158. Gain-assisted propagation in a plasmonic waveguide at telecom wavelength / J. Grandidier, G. C. Des Francs, S. Massenot [et al.] // Nano Letters. - 2009. - Vol. 9. - № 8. - P. 2935-2939.

159. Garcia de Abajo F. J. Light transmission through a single cylindrical hole in a metallic film / F. J. Garcia de Abajo // Optics Express. - 2002. - Vol. 10. - P. 1475-1484.

160. Garcia M. A. Surface plasmons in metallic nanoparticles: fundamentals and applications / M. A. Garcia // Journal of Physics D: Applied Physics. - 2011. - Vol. 44. - № 28. - P. 283001.

161. Gate-tuning of graphene plasmons revealed by infrared nano-imaging / Z. Fei, A. S. Rodin, G. O. Andreev [et al.] // Nature. - 2012. - Vol. 487. - № 7405. - P. 82-85.

162. Ge Z. AuPd metal nanoparticles as probes of nanoscale thermal transport in aqueous solution /

Z. Ge, D. G. Cahill, P. V Braun // The Journal of Physical Chemistry B. - 2004. - Vol. 108. - № 49. -P. 18870-18875.

163. 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. - № 7168. - P. 402-406.

164. Genet C. Light in tiny holes / C. Genet, T. W. Ebbesen // Nature. - 2007. - Vol. 445. - P. 3946.

165. Genzel L. Dielectric function and plasma resonances of small metal particles / L. Genzel, T. P. Martin, U. Kreibig // Zeitschrift für Physik B Condensed Matter. - 1975. - Vol. 21. - № 4. - P. 339346.

166. Georges A. T. Coherent and incoherent multiple-harmonic generation from metal surfaces / A. T. Georges // Physical Review A. - 1996. - Vol. 54. - P. 2412.

167. Ghenuche, P Cherukulappurath, S Taminiau T. H. Spectroscopic Mode Mapping of Resonant Plasmon Nanoantennas / T. H. Ghenuche, P Cherukulappurath, S Taminiau, N. F. van Hulst, R. Quidant // Physical Review Letters. - 2008. - Vol. 101. - P. 116805.

168. Giant and highly reflective Goos-Hänchen shift in a metal-dielectric multilayer Fano structure / H. Saito, Y. Neo, T. Matsumoto, M. Tomita // OpticsExpress. - 2019. - Vol. 27. - № 20. - P. 2862928639.

169. Giant enhancement of two photon induced luminescence in metal nanostructure / P. Melentiev, A. Afanasiev, A. Kuzin [et al.] // Optics Express. - 2015. - Vol. 23. - № 9. - P. 11444-11452.

170. Giant gyrotropy due to electromagnetic-field coupling in a bilayered chiral structure / A. V. Rogacheva, V. A. Fedotov, A. S. Schwanecke, N. I. Zheludev // Physical Review Letters. - 2006. -Vol. 97. - № 17. - P. 177401.

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

172. Giant nonlinear response at a plasmonic nanofocus drives efficient four-wave mixing / M. P. Nielsen, X. Shi, P. Dichtl [et al.] // Science. - 2017. - Vol. 358. - № 6367. - P. 1179-1181.

173. Giant optical nonlinearity of a single plasmonic nanostructure / P. N. Melentiev, A. E. Afanasiev, A. A. Kuzin [et al.] // Optics Express. - 2013. - Vol. 21. - № 12. - P. 13896-13905.

174. Girard C. Near-field optics theories / C. Girard, D. Alain // Reports on Progress in Physics. -1996. - Vol. 59. - № 5. - P. 657.

175. Girard C. Optical spectroscopy of a surface at the nanometer scale: A theoretical study in real space / C. Girard, A. Dereux // Physical Review B. - 1994. - Vol. 49. - № 16. - P. 11344.

176. Gold nanoparticle ensembles as heaters and actuators: melting and collective plasmon resonances / A. O. Govorov, W. Zhang, T. Skeini [et al.] // Nanoscale Research Letters. - 2006. -Vol. 1. - № 1. - P. 84-90.

177. Gonzalez A. L. Optical properties of elongated noble metal nanoparticles / A. L. Gonzalez, J. A. Reyes-Esqueda, C. Noguez // The Journal of Physical Chemistry C. - 2008. - Vol. 112. - P. 73567362.

178. Goos-Hänchen-like shifts in atom optics / J. Huang, Z. Duan, H. Y. Ling, W. Zhang // Physical Review A. - 2008. - Vol. 77. - № 6. - P. 063608.

179. Goos F. Ein neuer und fundamentaler Versuch zur Totalreflexion / F. Goos, H. Hänchen // Annalen der Physik. - 1947. - Vol. 436. - № 7-8. - P. 333-346.

180. Gorelikov I. Single-step coating of mesoporous silica on cetyltrimethyl ammonium bromide-capped nanoparticles / I. Gorelikov, N. Matsuura // Nano Letters. - 2008. - Vol. 8. - № 1. - P. 369373.

181. Goubau G. On the guided propagation of electromagnetic wave beams / G. Goubau, F. Schwering // IRE Transactions on Antennas and Propagation. - 1961. - Vol. 9. - № 3. - P. 248-256.

182. Govorov A. O. Generating heat with metal nanoparticles / A. O. Govorov, H. H. Richardson // Nano Today. - 2007. - Vol. 2. - № 1. - P. 30-38.

183. Graedel T. E. Corrosion mechanisms for silver exposed to the atmosphere / T. E. Graedel // Journal of the Electrochemical Society. - 1992. - Vol. 139. - № 7. - P. 1963.

184. Gramotnev D. K. Plasmonics beyond the diffraction limit / D. K. Gramotnev, S. I. Bozhevolnyi // Nature Photonics. - 2010. - Vol. 4. - № 2. - P. 83-91.

185. Grating-coupling of surface plasmons onto metallic tips: a nanoconfined light source / C. Ropers, C. C. Neacsu, T. Elsaesser [et al.] // Nano Letters. - 2007. - Vol. 7. - № 9. - P. 2784-2788.

186. Ground-State Chemical Reactivity under Vibrational Coupling to the Vacuum Electromagnetic

Field / A. Thomas, J. George, A. Shalabney [et al.] // Angewandte Chemie. - 2016. - Vol. 128. -№ 38. - P. 11634-11638.

187. Guyot-Sionnest P. General considerations on optical second-harmonic generation from surfaces and interfaces / P. Guyot-Sionnest, W. Chen, Y. R. Shen // Phys Rev B. - 1986. - Vol. 33. - P. 8254.

188. Gwo S. Semiconductor plasmonic nanolasers: current status and perspectives / S. Gwo, C.-K. Shih // Reports on Progress in Physics. - 2016. - Vol. 79. - № 8. - P. 086501.

189. Hajisalem G. Interband transition enhanced third harmonic generation from nanoplasmonic gold / G. Hajisalem, D. K. Hore, R. Gordon // Optical Materials Express. - 2015. - Vol. 5. - № 10. -P. 2217-2224.

190. Hajisalem G. Probing the quantum tunneling limit of plasmonic enhancement by third harmonic generation / G. Hajisalem, M. S. Nezami, R. Gordon // Nano Letters. - 2014. - Vol. 14. -№ 11. - P. 6651-6654.

191. Hartland G. V. Optical studies of dynamics in noble metal nanostructures / G. V Hartland // Chemical Reviews. - 2011. - Vol. 111. - № 6. - P. 3858-3887.

192. High-harmonic generation by field enhanced femtosecond pulses in metal-sapphire nanostructure / S. Han, H. Kim, Y. W. Kim [et al.] // Nature. - 2016. - Vol. 7. - № 1. - P. 1-7.

193. High-harmonic generation by resonant plasmon field enhancement / S. Kim, J. Jin, Y. J. Kim [et al.] // Nature. - 2008. - Vol. 453. - P. 757-760.

194. High-Q cavities in multilayer photonic crystal slabs / S. Tomljenovic-Hanic, C. M. de Sterke, M. J. Steel [et al.] // Optics Express. - 2007. - Vol. 15. - № 25. - P. 17248-17253.

195. High-sensitivity cardiac troponin I at presentation in patients with suspected acute coronary syndrome: a cohort study / A. S. Shah, A. Anand, Y. Sandoval [et al.] // The Lancet. - 2015. -Vol. 386. - № 10012. - P. 2481-2488.

196. Highly directional plasmonic nanolaser based on high-performance noble metal film photonic crystal / A. S. Baburin, A. I. Ivanov, I. V Trofimov [et al.] // Nanophotonics VII (Vol. 10672). - 2018. - P. 106724D.

197. Highly directional spaser array for the red wavelength region / X. Meng, J. Liu, A. V Kildishev, V. M. Shalaev // Laser & Photonics Reviews. - 2014. - Vol. 8. - № 6. - P. 896-903.

198. Highly sensitive spectroscopy based on a surface plasmon polariton quantum generator / Y. E. Lozovik, I. A. Nechepurenko, A. V Dorofeenko [et al.] // Laser Physics Letters. - 2014. - Vol. 11. -№ 12. - P. 125701.

199. Highspeed plasmonic modulator in a single metal layer / M. Ayata, Y. Fedoryshyn, W. Heni [et al.] // Science. - 2017. - Vol. 358. - № 6363. - P. 630-632.

200. Hirakawa T. Charge separation and catalytic activity of Ag@TiO2 core-shell composite clusters under UV-irradiation / T. Hirakawa, P. V Kamat // Journal of the American Chemical Society. - 2005. - Vol. 127. - № 11. - P. 3928-3934.

201. Hohberger H. J. Plasmon resonance in Al, deviations from quadratic dispersion observed / H. J. Hohberger, A. Otto, E. Petri // Solid State Communications. - 1975. - Vol. 16. - № 1. - P. 175-179.

202. Holmgaard T. Theoretical analysis of dielectric-loaded surface plasmon-polariton waveguides / T. Holmgaard, S. I. Bozhevolnyi // Physical Review B. - 2007. - Vol. 75. - № 24. - P. 245405.

203. Homola J. Surface plasmon resonance sensors: review / J. Homola, S. S. Yee, G. Gauglitz // Sensors and actuators B: Chemical. - 1999. - Vol. 54. - № 1-2. - P. 3-15.

204. Hoop A. T. de. A reciprocity theorem for the electromagnetic field scattered by an obstacle / A. T. de Hoop // Applied Scientific Research, Section B. - 1960. - Vol. 8. - № 1. - P. 135-140.

205. Hot plasmonic interactions: a new look at the photothermal efficacy of gold nanoparticles / E. Y. Lukianova-Hleb, L. J. Anderson, S. Lee [et al.] // Physical Chemistry Chemical Physics. - 2010. -Vol. 12. - № 38. - P. 12237-44.

206. How Gain layer design determines performance of nanoparticle-based spaser / J. H. Wang, Z. Gao, P. Song [et al.] // Journal of Physical Chemistry C. - 2020. - Vol. 124. - № 30. - P. 1655316560.

207. How long does it take to melt a gold nanorod? A femtosecond pump-probe absorption spectroscopic study / S. Link, C. Burda, B. Nikoobakht, M. A. El-Sayed // Chemical Physics Letters. -1999. - Vol. 315. - P. 12-18.

208. Hryciw A. Electrifying plasmonics on silicon / A. Hryciw, Y. C. Jun, M. L. Brongersma // Nature Materials. - 2010. - Vol. 9. - № 1. - P. 3-4.

209. Hu M. Heat Dissipation for Au Particles in Aqueous Solution: Relaxation Time versus Size /

M. Hu, G. V Hartland // The Journal of Physical Chemistry B. - 2002. - Vol. 106. - № 28. - P. 70297033.

210. Huang L. Nonlinear optical microscopy of single nanostructures / L. Huang, J. X. Cheng // Annual Review of Materials Research. - 2013. - Vol. 43. - P. 213-236.

211. Huang W. Gold Nanoparticles Propulsion from Surface Fueled by Absorption of Femtosecond Laser Pulse at Their Surface Plasmon Resonance / W. Huang, W. Qian, M. A. El-Sayed // Journal of the American Chemical Society. - 2006. - Vol. 128. - № 41. - P. 3330-13331.

212. Huang X. Gold nanorods: from synthesis and properties to biological and biomedical applications / X. Huang, S. Neretina, M. A. El-Sayed // Advanced Materials. - 2009. - Vol. 21. -№ 48. - P. 4880-4910.

213. Huerkamp F. The Goos-Hänchen effect for surface plasmon polaritons / F. Huerkamp, T. Leskova, A. Maradudin // Optics Express. - 2011. - Vol. 19. - № 16. - P. 15483-9.

214. Hybrid quantum devices and quantum engineering / M. Wallquist, K. Hammerer, P. Rabl [et al.] // Physica Scripta. - 2009. - Vol. 137. - P. 014001.

215. Hybrid wedge plasmon polariton waveguide with good fabrication-errortolerance for ultra-deep-subwavelength mode confinement / Y. Bian, Z. Zheng, Y. Liu [et al.] // Optics Express. - 2011. -Vol. 19. - № 23. - P. 22417-22422.

216. Improving the Mismatch between Light and Nanoscale Objects with Gold Bowtie Nanoantennas / P. Schuck, D. P. Fromm, A. Sundaramurthy [et al.] // Physical Review Letters. - 2005. - Vol. 94. - P. 017402.

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

218. In situ structural analysis of SARS-CoV-2 spike reveals flexibility mediated by three hinges / B. Turonova, M. Sikora, C. Schürmann [et al.] // Science. - 2020. - Vol. 370. - № 6513. - P. 203-208.

219. In vitro imaging of embryonic stem cells using multiphoton luminescence of gold nanoparticles / D. Nagesha, G. Laevsky, P. Lampton [et al.] // International journal of nanomedicine. - 2007. -Vol. 2. - № 4. - P. 813.

220. Influence of hole size on the extraordinary transmission through subwavelength hole arrays / K. L. Van der Molen, F. B. Segerink, N. F. Van Hulst, L. Kuipers // Applied Physics Letters. - 2004. -Vol. 85. - № 19. - P. 4316-4318.

221. Infrared Surface Plasmon Resonance Biosensor / R. E. Peale, J. W. Cleary, W. R. Buchwald, O. Edwards // Biomedical Optics, Optical Society of America. - 2010. - P. BTuD104.

222. Intrinsic optical properties and enhanced plasmonic response of epitaxial silver / Y. Wu, C. Zhang, N. M. Estakhri [et al.] // Advanced Materials. - 2014. - Vol. 26. - № 35. - P. 6106-6110.

223. IR permittivities for silicides and doped silicon / J. W. Cleary, R. E. Peale, D. J. Shelton [et al.] // Journal of the Optical Society of America B. - 2010. - Vol. 27. - № 4. - P. 730-734.

224. Jackson J. D. Classical Electrodynamics / J. D. Jackson. - 3rd. - New York : John Wiley& Sons, 1999.

225. Jain S. Gold nanoparticles as novel agents for cancer therapy / S. Jain, D. G. Hirst, J. M. O'Sullivan // The British Journal of Radiology. - 2012. - Vol. 85. - P. 101-113.

226. John S. Strong localization of photons in certain disordered dielectric superlattices / S. John // Physical Review Letters. - 1987. - Vol. 58. - № 23. - P. 2486.

227. Jonsson G. E. Nanoplasmon-enabled macroscopic thermal management / G. E. Jonsson, V. Miljkovic, A. Dmitriev // Scientific Reports. - 2014. - Vol. 4. - № 1. - P. 1-7.

228. Jumping Nanodroplets / A. Habenicht, M. Olapinski, F. Burmeister [et al.] // Science. - 2005. -Vol. 309. - № 5743. - P. 2043-2045.

229. Kalkbrenner T. Tomographic plasmon spectroscopy of a single gold nanoparticle / T. Kalkbrenner, U. Häkanson, V. Sandoghdar // Nano Letters. - 2004. - Vol. 4. - № 12. - P. 2309-2314.

230. Karlsson R. Real-time competitive kinetic analysis of interactions between low-molecular-weight ligands in solution and surface-immobilized receptors / R. Karlsson // Analytical Biochemistry. - 1994. - Vol. 221. - № 1. - P. 142-151.

231. Kauranen M. Nonlinear plasmonics / M. Kauranen, A. V Zayats // Nature Photonics. - 2012. -Vol. 6. - № 11. - P. 737-748.

232. Kavokin A. V. Lossless interface modes at the boundary between two periodic dielectric structures / A. V Kavokin, I. A. Shelykh, G. Malpuech // Physical Review B. - 2005. - Vol. 72. -

№ 23. - P. 233102.

233. Khlebtsov B. N. Multipole Plasmons in Metal Nanorods: Scaling Properties and Dependence on Particle Size, Shape, Orientation, and Dielectric Environment / B. N. Khlebtsov, N. G. Khlebtsov // J. Phys. Chem. C. - 2007. - Vol. 111. - № 31. - P. 3806-3819.

234. Khurgin J. B. Exceptional points in polaritonic cavities and subthreshold Fabry-Perot lasers / J. B. Khurgin // Optica. - 2020. - Vol. 7. - № 8. - P. 1015-1023.

235. Khurgin J. B. Exceptional points in polaritonic cavities and subthreshold Fabry-Perot lasers / J. B. Khurgin // Optica. - 2020. - Vol. 7. - № 8. - P. 1015-1023.

236. Khurgin J. B. How to deal with the loss in plasmonics and metamaterials / J. B. Khurgin // Nature Nanotechnology. - 2015. - Vol. 10. - № 1. - P. 2-6.

237. Khurgin J. B. Reflecting upon the losses in plasmonics and metamaterials / J. B. Khurgin, A. Boltasseva // MRS bulletin. - 2012. - Vol. 37. - № 8. - P. 768-779.

238. Khurgin J. B. In search of the elusive lossless metal / J. B. Khurgin, G. Sun // Applied Physics Letters. - 2010. - Vol. 96. - № 18. - P. 181102.

239. Khurgin J. B. Scaling of losses with size and wavelength in nanoplasmonics and metamaterials / J. B. Khurgin, G. Sun // Applied Physics Letters. - 2011. - Vol. 99. - № 21. - P. 211106.

240. Kim H. Focusing properties of surface plasmon polariton floating dielectric lenses / H. Kim, J. Hahn, B. Lee // Optics Express. - 2008. - Vol. 16. - № 5. - P. 3049-3057.

241. Kloos T. Plasmaschwingungen in Al, Mg, Li, Na und K angeregt durch schnelle Elektronen / T. Kloos // Zeitschrift für Physik A Hadrons and nuclei. - 1973. - Vol. 265. - P. 225-238.

242. Kondo resonance in a single-molecule transistor / W. Liang, M. P. Shores, M. Bockrath [et al.] // Nature. - 2002. - Vol. 417. - № 6890. - P. 725-729.

243. Konopsky V. N. Long-range propagation of plasmon polaritons in a thin metal film on a one-dimensional photonic crystal surface / V. N. Konopsky, E. V Alieva // Physical Review Letters. -2006. - Vol. 97. - № 25. - P. 253904.

244. Konopsky V. N. Photonic crystal surface waves for optical biosensors / V. N. Konopsky, E. V Alieva // Analytical Chemistry. - 2007. - Vol. 79. - № 12. - P. 4729-4735.

245. Krasavin A. V. Nonlinear nanoplasmonics / A. V Krasavin, P. Ginzburg, A. V Zayats // Quantum Photonics: Pioneering Advances and Emerging Applications. - Cham. : Springer, 2019. -P. 267-316.

246. Krasavin A. V. Passive photonic elements based on dielectric-loaded surface plasmon polariton waveguides / A. V Krasavin, A. V Zayats // Applied Physics Letters. - 2007. - Vol. 90. - № 21. -

P. 211101.

247. Krause D. Optical surface second harmonic measurements of isotropic thin-film metals: Gold, silver, copper, aluminum, and tantalum / D. Krause, C. W. Teplin, C. T. Rogers // Journal of Applied Physics. - 2004. - Vol. 96. - P. 3626.

248. Kreibig U. Optical properties of metal clusters / U. Kreibig, M. Vollmer. - Berlin : SpringerVerlag, 1995.

249. Krenn J. R. Surface plasmon polaritons in metal stripes and wires / J. R. Krenn, J. C. Weeber // Physical and Engineering Sciences. - 2004. - Vol. 362. - № 1817. - P. 739-756.

250. Kretschmann E. Radiative decay of non radiative surface plasmons excited by light / E. Kretschmann, H. Raether // Zeitschrift für Naturforschung A. - 1968. - Vol. 23. - № 12. - P. 21352136.

251. Kumar C. S. Nanostructured thin films and surfaces. Vol. 5. / C. S. Kumar. - John Wiley & Sons, 2010.

252. Kuttge M. How grooves reflect and confine surface plasmon polaritons / M. Kuttge, F. de Abajo, A. Polman // Optics Express. - 2009. - Vol. 17. - № 12. - P. 10385-10392.

253. Lal S. Nanoshell-enabled photothermal cancer therapy: impending clinical impact / S. Lal, S. E. Clare, N. J. Halas // Accounts of Chemical Research. - 2008. - Vol. 41. - № 12. - P. 1842-1851.

254. Lal S. Nano-optics from sensing to waveguiding / S. Lal, S. Link, N. J. Halas // Nature Photonics. - 2007. - Vol. 1. - № 11. - P. 641-648.

255. Lapine M. Colloquium: Nonlinear metamaterials / M. Lapine, I. V Shadrivov, Y. S. Kivshar // Reviews of Modern Physics. - 2014. - Vol. 86. - P. 1093.

256. Large spontaneous emission enhancement in plasmonic nanocavities / K. J. Russell, T. L. Liu, S. Cui, E. L. Hu // Nature Photonics. - 2012. - Vol. 6. - № 7. - P. 459-462.

257. Laser-induced heating and melting of gold nanoparticles studied by time-resolved x-ray scattering / A. Plech, V. Kotaidis, S. Gresillon [et al.] // Physical Review B. - 2004. - Vol. 70. - № 19.

- P.195423.

258. Laser-Induced Shape Changes of Colloidal Gold Nanorods Using Femtosecond and Nanosecond Laser Pulses / S. Link, C. Burda, B. Nikoobakht, M. A. El-Sayed // The Journal of Physical Chemistry B. - 2000. - Vol. 104. - № 26. - P. 6152-6163.

259. Lasing action in strongly coupled plasmonic nanocavity arrays / W. Zhou, M. Dridi, J. Y. Suh [et al.] // Nature Nanotechnology. - 2013. - Vol. 8. - № 7. - P. 506-511.

260. Lasing characteristics of GalnAsP-InP strained quantum-well microdisk injection lasers with diameter of 2-10 pm / T. Baba, M. Fujita, A. Sakai [et al.] // IEEE Photonics Technology Letters. -1997. - Vol. 9. - № 7. - P. 878-880.

261. Lasing in metal-insulator-metal sub-wavelength plasmonic waveguides / M. T. Hill, M. Marell, E. S. P. Leong [et al.] // Optics Express Express. - 2009. - Vol. 17. - № 13. - P. 11107-11112.

262. Lasser R. Empirical band calculations of the optical properties of d-band metals. I. Cu, Ag, and Au / R. Lasser, N. V Smith, R. L. Benbow // Physical Review B. - 1981. - Vol. 24. - P. 1895.

263. Latour R. A. The Langmuir isotherm: A commonly applied but misleading approach for the analysis of protein adsorption behavior / R. A. Latour // Journal of Biomedical Materials Research Part A. - 2014. - Vol. 103. - № 3. - P. 949-958.

264. Launching and decoupling surface plasmons via micro-gratings / E. Devaux, T. W. Ebbesen, J. C. Weeber, A. Dereux // Applied Physics Letters. - 2003. - Vol. 83. - № 24. - P. 4936-4938.

265. Lee T. Planar Microwave Engineering / T. Lee. - Cambridge : Cambridge University Press, 2004.

266. Leon I. De. Amplification of long-range surface plasmons by a dipolar gain medium / I. De Leon, P. Berini // Nature Photonics. - 2010. - Vol. 4. - № 6. - P. 382-387.

267. Levitus M. Cyanine dyes in biophysical research: the photophysics of polymethine fluorescent dyes in biomolecular environments / M. Levitus, S. Ranjit // Quarterly reviews of biophysics. - 2011.

- Vol. 44. - № 1. - P. 123.

268. Light-Assisted Solvothermal Chemistry Using Plasmonic Nanoparticles / H. M. Robert, F.

Kundrat, E. Bermudez-Urena [et al.] // ACS Omega. - 2016. - Vol. 1. - № 1. - P. 2-8.

269. Light-matter interaction in the strong coupling regime: configurations, conditions, and applications / D. Dovzhenko, S. Ryabchuk, Y. Rakovich, I. Nabiev // Nanoscale. - 2018. - Vol. 10. -№ 8. - P. 3589-3605.

270. Light passing through subwavelength apertures / F. J. Garcia-Vidal, L. Martin-Moreno, T. W. Ebbesen, L. Kuipers // Reviews of Modern Physics. - 2010. - Vol. 82. - № 1. - P. 729.

271. Light passing through subwavelength apertures / F. J. Garcia-Vidal, L. Martin-Moreno, T. W. Ebbesen, L. Kuipers // Reviews of Modern Physics. - 2010. - Vol. 82. - P. 729.

272. Light sheet microscopy for single molecule tracking in living tissue / J. G. Ritter, R. Veith, A. Veenendaal [et al.] // PLoS ONE. - 2010. - Vol. 5. - № 7. - P. e11639.

273. Light transmission asymmetry and optical diode / P. N. Melentiev, A. E. Afanasiev, A. S. Kalmykov, V. I. Balykin // The European Physical Journal D. - 2017. - Vol. 71. - № 6. - P. 1-5.

274. Likharev K. K. Single-electron devices and their applications / K. K. Likharev // Proceedings of the IEEE. - 1999. - Vol. 87. - № 4. - P. 606-632.

275. Lindberg V. Metallic quantum dots / V. Lindberg, B. Hellsing // Journal of Physics: Condensed Matter. - 2005. - Vol. 17. - № 13. - P. S1075.

276. Link S. Optical properties and ultrafast dynamics of metallic nanocrystals / S. Link, M. A. El-Sayed // Annual Review of Physical Chemistry. - 2003. - Vol. 54. - № 1. - P. 331-366.

277. Link S. Spectral properties and relaxation dynamics of surface plasmon electronic oscillations in gold and silver nanodots and nanorods / S. Link, M. A. El-Sayed // The Journal of Physical Chemistry B. - 1999. - Vol. 103. - № 40. - P. 8410-8426.

278. Lippitz M. Third-harmonic generation from single gold nanoparticles / M. Lippitz, M. A. van Dijk, M. Orrit // Nano Letters. - 2005. - Vol. 5. - P. 799-802.

279. Liu Z. Imaging live-cell dynamics and structure at the single-molecule level / Z. Liu, L. D. Lavis, E. Betzig // Molecular Cell. - 2015. - Vol. 58. - № 4. - P. 644-659.

280. Liz-Marzan L. M. Tailoring surface plasmons through the morphology and assembly of metal nanoparticles / L. M. Liz-Marzan // Langmuir. - 2006. - Vol. 22. - № 1. - P. 32-41.

281. Liz-Marzan L. M. Synthesis of nanosized gold- silica core- shell particles / L. M. Liz-Marzan, M. Giersig, P. Mulvaney // Langmuir. - 1996. - Vol. 12. - № 18. - P. 4329-4335.

282. Localized surface plasmon resonances in aluminum nanodisks / C. Langhammer, M. Schwind, B. Kasemo, I. Zoric // Nano Letters. - 2008. - Vol. 8. - № 5. - P. 1461-1471.

283. Love S. A. Recent Advances in Nanomaterial Plasmonics: Fundamental Studies and Applications / S. A. Love, B. J. Marquis, C. L. Haynes // Applied Spectroscopy. - 2008. - Vol. 62. -№ 12. - P. 346A-362A.

284. Low-temperature enhancement of plasmonic performance in silver films / S. V Jayanti, J. H. Park, A. Dejneka [et al.] // Optical Materials Express. - 2015. - Vol. 5. - № 5. - P. 1147-1155.

285. Low-temperature plasmonics of metallic nanostructures / J. S. G. Bouillard, W. Dickson, D. P. O'Connor [et al.] // Nano Letters. - 2012. - Vol. 12. - № 3. - P. 1561-1565.

286. Lozovik Y. E. Graphene intracavity spaser absorption spectroscopy / Y. E. Lozovik, I. A. Nechepurenko, A. Dorofeenko // Photonics and Nanostructures-Fundamentals and Applications. -2016. - Vol. 21. - P. 60-66.

287. LSPR Imaging of Silver Triangular Nanoprisms: Correlating Scattering with Structure Using Electrodynamics for Plasmon Lifetime Analysis / M. G. Blaber, A. I. Henry, J. M. Bingham [et al.] // The Journal of Physical Chemistry C. - 2012. - Vol. 116. - № 1. - P. 393-403.

288. Lu H. P. Single-molecule enzymatic dynamics / H. P. Lu, L. Xun, X. S. Xie // Science. - 1998. - Vol. 282. - № 5395. - P. 1877-1882.

289. Ma R.-M. Applications of nanolasers / R.-M. Ma, R. F. Oulton // Nature Nanotechnology. -2019. - Vol. 14. - № 1. - P. 12-22.

290. Magnetic Light and Forbidden Photochemistry: The Case of Singlet Oxygen / A. Manjavacas, R. Fenollosa, I. Rodriguez [et al.] // Journal of Materials Chemistry C. - 2017. - Vol. 5. - № 45. -

P. 11824-11831.

291. Magnetic Response of Metamaterials at 100 Terahertz / S. Linden, C. Enkrich, M. Wegener [et al.] // Science. - 2004. - Vol. 306. - № 5700. - P. 1351-1353.

292. Magnetism from conductors and enhanced nonlinear phenomena / J. B. Pendry, A. J. Holden, D. J. Robbins, W. J. Stewart // IEEE transactions on microwave theory and techniques. - 1999. -

Vol. 47. - № 11. - P. 2075-2084.

293. Maier S. Plasmonics: fundamentals and applications / S. Maier. - 2007.

294. Maier S. A. Plasmonics: Localization and guiding of electromagnetic energy in metal/dielectric structures / S. A. Maier, H. A. Atwater // Journal of Applied Physics. - 2005. - Vol. 98. - № 1. -

P. 10.

295. Maiman T. H. Stimulated Optical Radiation in Ruby / T. H. Maiman // Nature. - 1960. -Vol. 187. - № 4736. - P. 493-494.

296. Mass production compatible fabrication techniques of single-crystalline silver metamaterials and plasmonics devices / I. A. Rodionov, A. S. Baburin, A. V Zverev [et al.] // Metamaterials, Metadevices, and Metasystems (Vol. 10343). - International Society for Optics and Photonics, 2017. -P. 1034337.

297. Matsumoto M. Bragg reflection characteristics of millimeter waves in a periodically plasma-induced semiconductor waveguide / M. Matsumoto, M. Tsutsumi, N. Kumagai // IEEE transactions on microwave theory and techniques. - 1986. - Vol. 34. - № 4. - P. 406-411.

298. Mawatari K. Individual detection of single nanometer-sized particles in liquid by photothermal microscope / K. Mawatari, T. Kitamori, T. Sawada // Analytical Chemistry. - 1998. - Vol. 70. - № 23. - P. 5037-5041.

299. McFarland A. D. Single silver nanoparticles as real-time optical sensors with zeptomole sensitivity / A. D. McFarland, R. P. Van Duyne // Nano Letters. - 2003. - Vol. 3. - № 8. - P. 10571062.

300. Measurement of the quantum of thermal conductance. Nature / K. Schwab, E. A. Henriksen, J. M. Worlock, M. L. Roukes // Nature. - 2000. - Vol. 404. - № 6781. - P. 974-977.

301. Melentiev P. Optical Tamm state on a femtosecond time scale / P. Melentiev, A. Afanasiev, V. Balykin // Physical Review A. - 2013. - Vol. 88. - P. 053841.

302. Melentiev P. N. Nano-optical elements for surface plasmon waves (50th anniversary of the Institute of Spectroscopy, Russian Academy of Sciences) / P. N. Melentiev, V. I. Balykin // Physics-Uspekhi. - 2019. - Vol. 62. - № 3. - P. 267-274.

303. Metwally K. Isosbestic thermoplasmonic nanostructures / K. Metwally, S. Mensah, G. Baffou //

ACS Photonics. - 2017. - Vol. 4. - № 6. - P. 1544-1551.

304. Mode Cooperation in a Two-Dimensional Plasmonic Distributed-Feedback Laser / N. E. Nefedkin, A. A. Zyablovsky, E. S. Andrianov [et al.] // ACS Photonics. - 2018. - Vol. 5. - № 8. -P. 3031-3039.

305. Modeling illumination-mode near-field optical microscopy of Au nanoparticles / A. Liu, A. Rahmani, G. W. Bryant [et al.] // Journal of the Optical Society of America B. - 2001. - Vol. 18. -№ 3. - P. 704-716.

306. Modified relaxation dynamics and coherent energy exchange in coupled vibration-cavity polaritons / A. D. Dunkelberger, B. T. Spann, K. P. Fears [et al.] // Nature Communications. - 2016. -Vol. 7. - № 1. - P. 1-10.

307. Moerner W. E. Dozen Years of Single-Molecule Spectroscopy in Physics, Chemistry, and Biophysics / W. E. Moerner // The Journal of Physical Chemistry B. - 2002. - Vol. 106. - № 5. -P. 910-927.

308. Moerner W. E. Nobel Lecture: Single-molecule spectroscopy, imaging, and photocontrol: Foundations for super-resolution microscopy / W. E. Moerner // Reviews of Modern Physics. - 2015.

- Vol. 87. - P. 1183.

309. Moerner W. E. Illuminating single molecules in condensed matter / W. E. Moerner, M. Orrit // Science. - 1999. - Vol. 283. - № 5408. - P. 1670-1676.

310. Molecular Architecture of the SARS-CoV-2 Virus / H. Yao, Y. Song, Y. Chen [et al.] // Cell. -2020. - Vol. 183. - P. 730-738.e13.

311. Molecular cavity optomechanics as a theory of plasmon-enhanced Raman scattering. Nature nanotechnology / P. Roelli, C. Galland, N. Piro, T. J. Kippenberg // Nature Nanotechnology. - 2016. -Vol. 11. - № 2. - P. 164-169.

312. Molecular specific optoacoustic imaging with plasmonic nanoparticles / S. Mallidi, T. Larson, J. Aaron [et al.] // Optics Express. - 2007. - Vol. 15. - № 11. - P. 6583-6588.

313. Mooradian A. Photoluminescence of metals / A. Mooradian // Physical Review Letters. - 1969.

- Vol. 22. - № 5. - P. 185-7.

314. Multimode plasmon excitation and in situ analysis in top-down fabricated nanocircuits / P.

Geisler, G. Razinskas, E. Krauss [et al.] // Physical Review Letters. - 2013. - Vol. 111. - № 18. -P. 183901.

315. Multiphoton plasmon-resonance microscopy / D. Yelin, D. Oron, S. Thiberge [et al.] // Optics Express. - 2003. - Vol. 11. - № 12. - P. 1385-1391.

316. Multiplexed and Electrically Modulated Plasmon Laser Circuit / R.-M. Ma, X. Yin, R. F. Oulton [et al.] // Nano Letters. - 2012. - Vol. 12. - № 10. - P. 5396-5402.

317. Multipolar third-harmonic generation in fishnet metamaterials / L. Wang, A. S. Shorokhov, P. N. Melentiev [et al.] // ACS Photonics. - 2016. - Vol. 3. - № 8. - P. 1494-1499.

318. Mussel-inspired surface chemistry for multifunctional coatings / H. Lee, S. M. Dellatore, W. M. Miller, P. B. Messersmith // Science. - 2007. - Vol. 318. - № 5849. - P. 426-430.

319. Mycek M. Handbook of biomedical fluorescence / M. Mycek, B. Pogue. - Boca Raton, Fl : CRC Press, 2003.

320. Naik G. V. Oxides and nitrides as alternative plasmonic materials in the optical range / G. V Naik, J. Kim, A. Boltasseva // Optical Materials Express. - 2011. - Vol. 1. - № 6. - P. 1090-1099.

321. Naik G. V. Alternative Plasmonic Materials: Beyond Gold and Silver / G. V Naik, V. M. Shalaev, A. Boltasseva // Advanced Materials. - 2013. - Vol. 25. - № 24. - P. 3264-3294.

322. Nano-FROG: Frequency Resolved Optical Gating by a nanometric object / J. Extermann, L. Bonacina, F. Courvoisier [et al.] // Optics Express. - 2008. - Vol. 16. - № 14. - P. 10405.

323. Nanofabrication handbook / S. Cabrini, S. Kawata eds. . - CRC press, 2012.

324. Nanofocusing with channel plasmon polaritons / V. S. Volkov, S. I. Bozhevolnyi, S. G. Rodrigo [et al.] // Nano Letters. - 2009. - Vol. 9. - № 3. - P. 1278-1282.

325. Nanohole-enhanced raman scattering / A. G. Brolo, E. Arctander, R. Gordon [et al.] // Nano Letters. - 2004. - Vol. 4. - № 10. - P. 2015-2018.

326. Nanohole plasmons in optically thin gold films / T. Rindzevicius, Y. Alaverdyan, B. Sepulveda [et al.] // Journal of Physical Chemistry C. - 2007. - Vol. 111. - P. 1207-1212.

327. Nanolasers Enabled by Metallic Nanoparticles: From Spasers to Random Lasers / Z. Wang, X. Meng, A. V Kildishev [et al.] // Laser & Photonics Reviews. - 2017. - Vol. 11. - № 6. - P. 1700212.

328. Nanolithography based on an atom pinhole camera / P. N. Melentiev, A. V Zablotskiy, D. A. Lapshin [et al.] // Nanotechnology. - 2009. - Vol. 20. - № 23. - P. 235301.

329. Nanolocalised source of femtosecond radiation / T. V Konstantinova, P. N. Melentiev, A. E. Afanasiev [et al.] // Quantum Electronics. - 2013. - Vol. 43. - P. 379.

330. Nanoplasmonic renormalization and enhancement of Coulomb interactions / M. Durach, A. Rusina, V. I. Klimov, M. I. Stockman // New Journal of Physics. - 2008. - Vol. 10. - № 10. -

P. 105011.

331. Nanoplasmonics: advanced device applications / J. W. Chon, K. Iniewski eds. . - CRC Press, 2018.

332. Nanopolaritons: Vacuum rabi splitting with a single quantum dot in the center of a dimer nanoantenna / S. Savasta, R. Saija, A. Ridolfo [et al.] // ACS Nano. - 2010. - Vol. 4. - № 11. -P. 6369-6376.

333. Nanoscale and femtosecond optical autocorrelator based on a single plasmonic nanostructure / P. N. Melentiev, A. E. Afanasiev, A. V Tausenev [et al.] // Laser Physics Letters. - 2014. - Vol. 11. -P. 105301.

334. Nanoscale conducting oxide PlasMOStor / H. W. Lee, G. Papadakis, S. P. Burgos [et al.] // Nano Letters. - 2014. - Vol. 14. - № 11. - P. 6463-6468.

335. Nanoscale control of single molecule Förster resonance energy transfer by a scanning photonic nanoantenna / M. F. Garcia-Parajo, M. Mivelle, M. Sanz-Paz [et al.] // Nanophotonics. - 2020. -Vol. 9. - № 12. - P. 4021-4031.

336. Nanoscale imaging of local few-femtosecond near-field dynamics within a single plasmonic nanoantenna / E. Märsell, A. Losquin, R. Svärd [et al.] // Nano Letters. - 2015. - Vol. 15. - P. 6601-8.

337. Nanoscale volume confinement and fluorescence enhancement with double nanohole aperture / R. Regmi, A. A. Al Balushi, H. Rigneault [et al.] // Scientific Reports. - 2015. - Vol. 5. - № 1. - P. 110.

338. Nanostructured metal film with asymmetric optical transmission / A. S. Schwanecke, V. A. Fedotov, V. V Khardikov [et al.] // Nano Letters. - 2008. - Vol. 8. - № 9. - P. 2940-2943.

339. Nanowire plasmonic waveguides, circuits and devices / X. Guo, Y. Ma, Y. Wang, L. Tong //

Laser and Photonics Reviews. - 2013. - Vol. 7. - № 6. - P. 855-81.

340. Near-field optical imaging the surface plasmon fields of lithographically designed nanostructures / J. R. Krenn, R. Wolf, A. Leitner, F. R. Aussenegg // Optics Communications. - 1997. - Vol. 137. - № 1-3. - P. 46-50.

341. Near-infrared resonant nanoshells for combined optical imaging and photothermal cancer therapy / A. Gobin, M. Lee, N. Halas [et al.] // Nano Letters. - 2007. - Vol. 7. - P. 1929.

342. Near field optics (Vol. 242) / D. W. Pohl, D. Courjon eds. . - Springer Science & Business Media, 2012.

343. Nehl C. L. Shape-Dependent Plasmon Resonances of Gold Nanoparticles / C. L. Nehl, J. H. Hafner // Journal of Materials Chemistry. - 2008. - Vol. 18. - № 21. - P. 2415-2419.

344. Nezami M. S. Localized and propagating surface plasmon resonances in aperture-based third harmonic generation / M. S. Nezami, R. Gordon // Optics Express. - 2015. - Vol. 23. - № 25. -

P. 32006-32014.

345. Noble metals on the nanoscale: optical and photothermal properties and some applications in imaging, sensing, biology, and medicine / P. K. Jain, X. Huang, I. H. El-Sayed, M. A. El-Sayed // Accounts of chemical research. - 2008. - Vol. 41. - № 12. - P. 1578-1586.

346. Noguez C. Surface plasmons on metal nanoparticles: The influence of shape and physical environment / C. Noguez // The Journal of Physical Chemistry C. - 2007. - Vol. 111. - P. 3806-3819.

347. Non-reciprocal phase shift induced by an effective magnetic flux for light / L. D. Tzuang, K. Fang, P. Nussenzveig [et al.] // Nature Photonics. - 2014. - Vol. 8. - № 9. - P. 701-705.

348. Nonblinking and long-lasting single-molecule fluorescence imaging / I. Rasnik, S. McKinney, T. H.-N. Methods, U. 2006 // Nature Methods. - 2006. - Vol. 3. - № 11. - P. 891-893.

349. Nonlinear optical phenomena on rough surfaces of metal thin films / E. Y. Poliakov, V. A. Markel, V. M. Shalaev, R. Botet // Physical Review B. - 1998. - Vol. 57. - P. 14901.

350. Nonlinear plasmonic imaging techniques and their biological applications / G. Deka, C. K. Sun, K. Fujita, S. W. Chu // Nanophotonics. - 2017. - Vol. 6. - № 1. - P. 31-49.

351. Nonlinear response of the vacuum Rabi resonance / L. S. Bishop, J. M. Chow, J. Koch [et al.] // Nature Physics. - 2009. - Vol. 5. - № 2. - P. 105-109.

352. Notomi M. Manipulating light with strongly modulated photonic crystals / M. Notomi // Reports on Progress in Physics. - 2010. - Vol. 73. - № 9. - P. 096501.

353. Novel method for cancer cell apoptosis by localized UV light with gold nanostructures: A theoretical investigation / P. Sasanpour, B. Rashidian, B. Rashidian, M. Vossoughi // Nano. - 2010. -Vol. 5. - № 6. - P. 325-332.

354. Novel Nanostructures and Materials for Strong Light-Matter Interactions / D. G. Baranov, M. Wersall, J. Cuadra [et al.] // ACS Photonics. - 2018. - Vol. 5. - № 1. - P. 24-42.

355. Novotny L. The history of near-field optics / L. Novotny // Progress in Optics. - 2007. -Vol. 50. - P. 137.

356. Novotny L. Principles of Nano-Optics / L. Novotny, B. Hecht. - Cambridge : Cambridge University Press, 2012.

357. Novotny L. Antennas for light / L. Novotny, N. Van Hulst // Nature Photonics. - 2011. -Vol. 5. - № 2. - P. 83-90.

358. Observation of hot-electron pressure in the vibration dynamics of metal nanoparticles / M. Perner, S. Gresillon, J. März [et al.] // Physical Review Letters. - 2000. - Vol. 85. - № 4. - P. 792.

359. Observation of intrinsic size effects in the optical response of individual gold nanoparticles / S. Berciaud, L. Cognet, P. Tamarat, B. Lounis // Nano Letters. - 2005. - Vol. 5. - P. 515-518.

360. Observation of mode splitting in photoluminescence of individual plasmonic nanoparticles strongly coupled to molecular excitons / M. Wersall, J. Cuadra, T. J. Antosiewicz [et al.] // Nano Letters. - 2017. - Vol. 17. - № 1. - P. 551-558.

361. Observation of multiple-harmonic radiation induced from a gold surface by picosecond neodymium-doped yttrium aluminum garnet laser pulses / G. Farkas, C. Toth, S. D. Moustaizis [et al.] // Physical Review A. - 1992. - Vol. 46. - P. R3605.

362. Ohtaka K. Energy band of photons and low-energy photon diffraction / K. Ohtaka // Physical Review B. - 1979. - Vol. 19. - № 10. - P. 5057.

363. On the pH-dependent quenching of quantum dot photoluminescence by redox active dopamine / X. Ji, G. Palui, T. Avellini [et al.] // Journal of the American Chemical Society. - 2012. - Vol. 134. -№ 13. - P. 6006-6017.

364. On the reinterpretation of resonances in split-ring-resonators at normal incidence / C. Rockstuhl, F. Lederer, C. Etrich [et al.] // Optics Express. - 2006. - Vol. 14. - P. 8827-8836.

365. Open-Type SPP Waveguide with Ultrahigh Bandwidth up to 3.5 THz / P. N. Melentiev, A. Kalmykov, A. Kuzin [et al.] // ACS Photonics. - 2019. - Vol. 6. - № 6. - P. 1425-1433.

366. Optical nano-imaging of gate-tunable graphene plasmons / J. Chen, M. Badioli, P. Alonso-González [et al.] // Nature. - 2012. - Vol. 487. - № 7405. - P. 77-81.

367. Optical nanofiber as an efficient tool for manipulating and probing atomic fluorescence / K. Nayak, P. Melentiev, M. Morinaga [et al.] // Optics Express. - 2007. - Vol. 15. - № 9. - P. 5431-5439.

368. Optical response of a single noble metal nanoparticle / O. Muskens, D. Christofilos, N. Del Fatti, F. Vallée // Journal of Optics A: Pure and Applied Optics. - 2006. - Vol. 8. - № 4. - P. S264.

369. Optical Second Harmonic Generation of Single Metallic Nanoparticles Embedded in a Homogeneous Medium / J. Butet, E. Duboisset, J Bachelier, G Russier-Antoine, I Benichou, C. Jonin, P.-F. Brevet // Nano Letters. - 2010. - Vol. 10. - P. 1717.

370. Optical Tamm state and extraordinary light transmission through a nanoaperture / I. V Treshin, V. V Klimov, P. N. Melentiev, V. I. Balykin // Physical Review A. - 2013. - Vol. 88. - № 2. -