Стационарная оптическая спектроскопия хиральных низкоразмерных полупроводниковых структур тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.05, кандидат наук Баймуратов Анвар Саматович

• Баймуратов Анвар Саматович
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Баймуратов Анвар Саматович

Введение

1 Хиральность в наноструктурах

1.1 Хиральность на различных масштабах длины

1.2 Хиральнооптическая спектроскопия

1.3 Теоретическое описание оптической активности

1.4 Хиральные наноструктуры

2 Спектроскопия кругового дихроизма полупроводниковых наноструктур с винтовыми дислокациями

2.1 Полупроводниковые нанопроволоки с винтовыми дислокациями

2.1.1 Зонный спектр полупроводниковой нанопроволоки с винтовой дислокацией

2.1.2 Круговой дихроизм нанопроволок с винтовой дислокацией

2.1.3 Спектры кругового дихроизма нанопроволок с винтовой дислокацией

2.2 Квантовые точки с винтовыми дислокациями

2.2.1 Круговой дихроизм полупроводниковых наноцилиндров

2.2.2 Спектры кругового дихроизма полупроводниковых наноцилин-дров

2.3 Выводы

3 Спектроскопия гибридных состояний в полупроводниковых наноструктурах

3.1 Колебательный резонанс

3.1.1 Теоретическое описание колебательного резонанса в полупроводниковых квантовых точках

3.1.2 Формирование поляроноподобных состояний

3.1.3 Полярон-фотонное взаимодействие

3.2 Вторичное свечение квантовых точек в режиме колебательного резонанса

3.3 Вторичное свечение в случае колебательного резонанса с невырожденными состояниями

3.4 Спектральная фильтрация вторичного свечения

3.5 Вторичное свечение в случае колебательного резонанса с вырожденными состояниями

3.6 Спектры вторичного свечения квантовых точек в условиях колебательного резонанса

3.6.1 Колебательный резонанс для невырожденных состояний

3.6.2 Колебательный резонанс для вырожденных состояний

3.7 Хиральные гибридные состояния

3.7.1 Гибридные состояния в наноразмерном параллелепипеде

3.8 Выводы

4 Конструирование энергетических спектров суперкристаллов из квантовых точек

4.1 Двумерные суперкристаллы из квантовых точек с простым базисом

4.1.1 Теоретическая формулировка

4.1.2 Экситонные зоны двумерного суперкристалла из квантовых точек

4.1.3 Суперкристаллы с прямоугольной решеткой

4.1.4 Суперкристаллы с прямоугольной центрированной решеткой

4.2 Хиральные суперкристаллы

4.3 Выводы

Заключение

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Стационарная оптическая спектроскопия хиральных низкоразмерных полупроводниковых структур»

Введение

Несмотря на интенсивное изучение наноразмерных полупроводниковых структур, до сих пор остаются неясными многие вопросы, связанные с энергетическим спектром квазичастиц в таких системах, микроскопическими механизмами взаимодействия квазичастиц друг с другом и внешними полями. Это объясняется как более низкой, по сравнению с идеальными объемными кристаллами, симметрией данных объектов - частичное (квантовые ямы и нити) или полное (квантовые точки) отсутствие трансляционной симметрии, так и существенно большей сложностью, по сравнению с локальными системами (молекулы, примесные и собственные дефекты кристаллов). Такие наноразмерные полупроводниковые структуры вбирают в себя как свойства объемных полупроводниковых материалов, так и свойства локальных систем [1]. Вследствии этого появляется широкий спектр возможностей, которые позволяют варьировать физические свойства этих структур, начиная от простого изменения материалов из которых они изготовлены, их формы и размеров, заканчивая различными дефектами внутреннего строения и взаимного расположением наноструктур в сверхструктурах. Данная работа посвящена изучению новых возможностей управления оптической активностью, а именно варьирования кругового дихроизма поглощения света в полупроводниковых нанообъектах и наноструктурированных средах.

В частности, мало изучено влияние поверхостных и линейных дефектов на оптический отклик наноструктур. Очевидно, что хиральная природа некоторых из этих дефектов будет приводить к появлению оптической активности, даже в случае высокой симметрии формы самой наноструктуры [2]. Наиболее известным из таких дефектов является винтовая дислокация, которая по существу хиральна и

может вызвать значительную модификацию энергетического спектра квантовых точек. Другое малоизученное направление исследований связано с резонансными квантовыми состояниями. Так как с изменением размеров наноструктур относительно легко модифицируется их энергетический спектр, можно добится выполнения условий резонанса, что практически невозможно в случае молекул. Особый интерес представляет колебательный резонанс, когда энергия фонона совпадает с энергетическим зазором между какой-либо парой уровней электронной, дырочной или экситонной подсистем [3]. При этом происходит перестройка энергетического спектра электрон-фононной системы, в результате которой возникают по-ляроноподобные состояния. Резонансные состояния невибронной природы также могут возникать в случаях, когда несколько состояний электронной подсистемы случайно вырождены. При определенных условиях такие резонансные состояния начинают проявлять значительную оптическую активность.

Другим недостаточно полно измученным объектом являются наноструктурированные среды, образованные различными элементарными «строительными» блоками: квантовыми ямами, квантовыми проволоками и квантовми точками. Особый интерес представляют системы с периодическим пространственным расположением таких блоков. В результате получаются новые материалы с уникальными характеристиками. Типичным примером таких систем являются сверхрешетки, состоящие из периодически чередующихся квантовых ям. Сверхрешетки представляют собой аналог одномерного кристалла, в котором роль атомов играют квантовые ямы. В сверхрешетках возникают различные коллективные возбуждения, характеризуемые зонным энергетическим спектром и волновыми функциями, обладающими периодичностью структуры. Очевидно, что большой интерес представляют физические явления и эффекты, связанные с этими коллективными возбуждениями. Кроме того сверхрешетки находят практическое применение в электронике и фотонике, поскольку используются в качестве элементов многих устройств, включая лазеры и фотоприемники. Существенно большие возможности построения различных «кристаллов» с желаемыми свойствами открываются

при использовании квантовых точек в качестве строительных блоков. Действительно, с помощью точек можно получать «молекулы», цепочки, кольца, двух и трехмерные массивы, а также дендритоподобные структуры. Как и в случае сверхрешеток, в системах, состоящих из периодически расположенных квантовых точек, возникают коллективные возбуждения, обладающие зонным энергетическим спектром и периодическими волновыми функциями. Несмотря на очевидную важность «кристаллов», построенных из квантовых точек, для физики низкоразмерных систем и нанотехнологий, их теоретическое и экспериментальное исследование до сих пор находится на начальном этапе. На пути всестороннего изучения и практического использования таких «кристаллов» возникают существенные трудности и новые задачи.

Таким образом, развитие теории полупроводниковых нанообъектов и нано-структурированных сред и изучение их оптических свойств, несомненно, является актуальной задачей, как с точки зрения фундаментальной физики, так и с точки зрения инженерных приложений.

Целью данной работы является разработка теории стационарной оптической спектроскопии кругового дихроизма поглощения света хиральными полупроводниковыми наноструктурами и наноструктурированными средами различной размерности.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Рассчитать циркулярный дихроизм поглощения света при внутризонных переходах полупроводниковых нанопроволок и нанокристаллов с винтовыми дислокациями;

2. Развить универсальное теоретическое описание феномена искусственной оптической активности полупроводниковых нанокристаллов, возникающей при внутризонных переходах между гибридным резонансным хиральным состоянием и чистым нехиральным состоянием нанокристалла;

3. Исследовать возможности управления энергетическим спектром и волновыми функциями суперкристалла, образованного из упорядоченных полупроводниковых нанокристаллов, в зависимости от свойств элементарной ячейки суперкристалла.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Винтовая дислокация в полупроводниковых нанопроволоках и наностерж-нях приводит к появлению циркулярного дихроизма поглощения света при внутризонных переходах;

2. Циркулярный дихроизм поглощения света может индуцироваться хираль-ной гибридизацией двух и более резонансных ахиральных квантовых состояний полупроводниковых нанокристаллов;

3. Полная диссимметрия поглощения циркулярно поляризованного света может быть достигнута при внутризонных переходах с участием хирального гибридного состояния в полупроводниковых нанокристаллах;

4. Варьирование расположения полупроводниковых нанокристаллов, образующих суперкристалл и связанных между собой диполь-дипольным взаимодействием, позволяет конструировать энергетические спектры и волновые функции коллективных возбуждений суперкристалла;

5. Оптическая активность одномерного суперкристалла с хиральной элементарной ячейкой, образованной полупроводниковыми нанокристаллами, может управляться геометрическими и материальными параметрами элементарной ячейки.

Научная новизна:

1. Впервые показано, как в рамках дифференциально-геометрической теории дефектов диссимметрия винтовой дислокации внутри полупроводниковых

нанокристаллов видоизменяет энергетический спектр и волновые функции и в результате приводит к оптической активности.

2. Рассчитан спектр кругового дихроизма поглощения света при внутризон-ных переходах в полупроводниковых нанокристаллах цилиндрической формы в присутствии винтовой дислокации для случаев бесконечной нанопро-волоки и конечного нанокристалла.

3. Показано, что хиральная гибридизация двух и более резонансных ахираль-ных квантовых состояний полупроводниковых нанокристаллов может индуцировать оптическую активность, при этом может быть достигнута полная диссимметрия поглощения циркулярно поляризованного света.

4. Применен метод моделирования экситонных коллективных возбуждений молекулярных кристаллов для теоретического описания суперкристалла из квантовых точек, упорядоченных в двумерные решетки Браве.

5. Рассчитаны энергетический спектр и волновые функции одномерного винтового суперкристалла с хиральной элементарной ячейкой, образованной полупроводниковыми нанокристаллами.

6. Впервые показано, как оптическая активность одномерного винтового суперкристалла из квантовых точек может управляться геометрическими и материальными параметрами элементарной ячейки.

Основные методы исследования

Методами исследования являются оригинальные модификации современных аналитических и вычислительных методов теории квантовых наноструктур, а также оптических процессов с учетом энергетической и фазовой релаксации. Также были использованы адаптированные к полупроводниковым квантовым точкам методы теории вибронных взаимодействий, развитые для молекул, примесных и собственных дефектов кристаллов, была использована техника приведен-

ной матрицы плотности. Для описания зонного энергетического спектра и волновых функций экситонов в суперкристаллах, образованных квантовыми точками, использовалась адаптированные к наноструктурам методы теории молекулярных кристаллов.

Практическая значимость диссертационной работы определяется тем, что фундаментальные исследования, направленные на создание новых методов искусственной оптической активности полупроводниковых нанокристаллов, весьма актуальны для физики низкоразмерных систем, поскольку могут привести к усовершенствованию методов хирального распознавания, используемых в химии, биофизике, нанофотонике и фармакологии. Создание нанообъектов и нанострук-турированных сред с заданными физическими свойствами, которые отсутствуют у соответствующих объемных материалов, является одной из важнейших задач современной физики и нанотехнологии. Особую важность представляет создание искусственной оптической активности полупроводниковых нанокристаллов, которые могли бы служить флюоресцентными сенсорами энантиомерных лекарственных молекул и быть использованы в очистке хиральных лекарственных смесей. На сегодняшний день такие наноустройства являются перспективной областью нанотехнологий в фармацевтическом производстве тех или иных хиральных изомеров.

Апробация работы Основные результаты работы докладывались и обсуждались на семинарах Университета ИТМО, Университета Монаша (Мельбурн, Австралия), а также на международных и всероссийских конференциях:

1. Psi-k 2015, San Sebastian, Spain, 2015;

2. 6th International Conference on Advanced Nanomaterials, Aveiro, Portugal, 2015;

3. 6th International Conference on Nanotechnology: Fundamentals and Applications, Barcelona, Spain, 2015;

4. Optics for Solar Energy, Canberra, Australia, 2014;

5. Laser Optics 2014, St. Petersburg, Russia, 2014;

6. NANO 2013, Sofia, Bulgaria, 2013;

7. SPIE Optics + Photonics, San Diego, USA, 2013;

8. SPIE Photonics Asia, Beijing, China, 2012;

9. XLVI Школа ПИЯФ РАН по Физике Конденсированного Состояния, Гатчина, Россия, 2012;

10. XLI научная и учебно-методическая конференция НИУ ИТМО, Санкт-Петербург, Россия, 2012;

11. International Symposium Nanophotonics, Katsiveli, Crimea, Ukraine, 2011;

12. XLV Школа ПИЯФ РАН по Физике Конденсированного Состояния, Гатчина, Россия, 2011;

13. Всероссийская межвузовская конференция молодых ученых, Санкт-Петербург, Россия, 2011;

14. 40 Научная и учебно-методическая конференция СПбГУ ИТМО, Санкт-Петербург, Россия, 2011;

15. Научно-практическая конференция: Наследие М.В. Ломоносова, Санкт-Петербург, Россия, 2011.

Личный вклад

Содержание диссертации и основные положения, выносимые на защиту, отражают персональный вклад автора в опубликованные работы. Обсуждение результатов и подготовка к публикации полученных результатов проводилась совместно с соавторами, причем вклад диссертанта был определяющим. Автор принимал активное участие в разработке теории кругового дихроизма поглощения света при

внутризонных переходах в полупроводниковых нанопроволоках и наностержнях с винтовой дислокацией. Совместно с соавторами была разработана теория вторичного квазиуупругого свечения квантовой точки в условиях колебательного резонанса. Диссертантом совместно с соавторами были продемонстрированы возможности конструирования энергетического спектра суперкристаллов из квантовых точек. Автором были лично произведены расчеты оптических свойств винтового супекристалла из квантовых точек.

Публикации

Основные результаты по теме диссертации изложены в 11 печатных изданиях, 11 из которых изданы в журналах, рекомендованных ВАК.

Объем и структура работы.

Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Полный объем диссертации 121 страниц текста с 23 рисунками и 5 таблицами. Список литературы содержит 160 наименование.

Глава 1

Хиральность в наноструктурах

1.1 Хиральность на различных масштабах длины

Хиральность — это междисциплинарное понятие, которое в общем случае описывает симметрию объекта, будь то молекула, наноструктура или даже макроскопический объект, как рука человека, от которой и произошло название этого понятия. Первое указание Луи Пастера о хиральности молекул винной кислоты в середине 19-ого века произвело фурор среди химического сообщества [4]. Две энантиомерные формы хиральной молекулы, т.е. пара стереоизомеров, представляющих собой зеркальные отражения друг друга, не совмещаемых в пространстве путем вращения и параллельных переносов, имели практически идентичные химические свойства, но разные оптические вращательные способности, т.е. способности среды вращать плоскость поляризации проходящего через нее линейно поляризованного света. Несколько позже было показано, что большинство биомолекул хиральные. Поскольку существует хиральное распознавание между лекарствами и биомолекулами [5,6], энантиоселективный синтез химических соединений играет наиважнейшую роль в фармацевтической индустрии.

Строго говоря, объект хирален, если у него отсутствуют элементы симметрии $п. В большинстве случаев, хорошим критерием является то, что объект не имеет зеркальной плоскости ($1 или С8) и центра инверсии ($2 или СД В органических соединениях, существует более слабое определение, основанное на присутствии хирального центра, т.е. атома, связанного с четырьмя различными химическими

группами. Из этих определений следует, что хиральность проявляется для трехмерных объектов, у которых отсутствуют зеркальная и инверсная симметрии. Однако, в случае формирования нанообъектов с помощью самоорганизации (связывание атомов, рост нанокристаллов или упаковка сферических объектов) связывающие взаимодействия обладают высокой симметрией, поэтому сформированные объекты часто в природе получаются симметричными.

Хиральность случайных структур не вызывает большого интереса, так случайная упаковка хиральных молекул в цилиндрическую цепочку будет, безусловно, давать в общем хиральный объект, но, как правило, особого внимания такому объекту не уделяется из-за отсутствия согласованности хиральности в дальнем порядке. Таким образом, важным аспектом хиральных структур является дальний порядок: (а) согласованность хиральности между составляющими блоками (энантиомерная чистота); или (б) согласованность хиральности в различных частях структуры. В самом деле, большинство знакомых нам хиральных объектов имеют дальний порядок, например, повторяющиеся петли в спиральной пружине и осевая симметрия вентиляторов или пропеллеров.

В биологии эволюция привела к возникновению согласованной хиральности в биомолекулах таких, как аминокислоты и сахара. Происхождение такой согласованной хиральности остается открытым вопросом до сих пор, очевидно лишь одно, это должно быть тесно связано с началом жизни [7]. Макроскопические биоструктуры с согласованной хиральностью наблюдаются в различных организмах, таких, как ракушки, рога или растительные завитки. На данный момент, не ясно, как хиральность в этих случаях контролируется в рамках биохимического синтеза и генетических кодов.

Хиральность также часто встречается и в машиностроении. От винта Архимеда к современным винтовым турбинам, которые участвует в многочисленных приложениях. Хиральная компонента необходима для того, чтобы объединить вращательное и осевое движение, и наоборот. Так различные винты, болты, шестерни, вентиляторы и пропеллеры — все они хиральны. С другой стороны, чтобы упако-

вать провод в цилиндре, формируют хиральную спираль для того, чтобы свести к минимуму образование острых перегибов. Механические пружины тоже представляют из себя хиральные спирали, они сделаны так, чтобы обратимо хранить энергию в виде упругой деформации проводов. В объектах спиральной формы индуцированное напряжение может быть равномерно распределено по всему проводу, чтобы не образовывалось острых перегибов.

В промежутке между молекулами и макроскопическими объектами существуют объекты, имеющие длины в диапазоне от нанометра до микрометра. Синтез хиральных структур в этом диапазоне по-прежнему остается большой проблемой. Они слишком большие, чтобы получать их с помощью хорошо налаженного молекулярного синтеза, и слишком малы для литографических методов формирования на подложках. Так как эти методы не всегда позволяют создавать небольшие (< 100 нм) трехмерные структуры [8-11]. На наноуровне, синтетические методы и теории еще сильно ограничены, особенно в отношении хиральных структур [12-16]. Следует отметить, что область синтеза наноструктур развивается лишь несколько последних десятков лет, и рациональный синтез хиральных наноструктур находится все еще в зачаточном состоянии.

Хиральность в наноструктурах потенциально может быть очень полезна, как и в их аналогах в молекулярных и макроскопических мирах. Хиральные наноструктуры могут взаимодействовать с хиральными биомолекулами, в то же время хиральные пружины, шестерни и пропеллеры потенциально могут обрести новые применения в механике наноустройств. Так, шаг за шагом, может осуществляться концепция нанороботов, похожих на одноклеточный "организм" с манипуляторами. Это может быть простой датчик или антитела, которые выполняют различный спектр задач. Тем не менее, такие нанороботы пока относятся к долгосрочным перспективам развития робототехники из-за отсутствия синтетического контроля на наноуровне.

Но даже в краткосрочных приложениях, хиральные наноструктуры имеют преимущества. Физические свойства хиральных наноструктур могут представ-

лять интерес, например, протекающий электрический ток через спиральную проволоку ток может индуцировать магнитное поле [17]. Таким образом можно создавать наноразмерные соленоиды. Хиральные молекулы, как известно, способны вращать плоскость поляризации света; недавно было показано, что хиральные плазмонные наноструктуры имеют аналогичные способности, а, следовательно, появляется перспектива создания мощных плазмонных поляризаторов [18-22]. Кроме того, высокая чувствительность плазмонной связи от расстойния в хи-ральных кластерах может быть использована для разработки "плазмонной линейки" [23].

Кроме того, хиральные металлические наноструктуры размером в несколько нанометров могут обеспечить новую платформу для асимметрического катализа. Их большая площадь поверхности и стабильная металлическая структура дают преимущества перед обычным молекулярным катализом. Тем не менее, следует отметить, что влияние на асимметричный катализ в основном достигается за счет стерического контроля в молекулярных реакциях. Таким образом, если поверхность наноструктур не содержит согласованных хиральных особенностей молекулярного размера [24-29], то большие хиральные структуры сами по себе, вероятно, не имеют значение для асимметричного катализа (например, отсутствие зеркальных и инверсионных симметрии при больших масштабах длины, намного больше, чем размер молекул).

1.2 Хиральнооптическая спектроскопия

Хиральность проявляется во многих масштабах нашего мира, начиная от элементарных частиц, молекул, биологических организмов, и заканчивая спиральными галактиками. Одним из важнейших методов для анализа хиральных объектов является хиральнооптическая спектроскопия. Хиральнооптическая спектроскопия использует дифференциальный отклик хиральных объектов с использованием циркулярно-поляризованного (ЦП) электромагнитного излучения. Это необходимо для выяснения стереохимической структуры органических и неорганиче-

ских молекул, и других хиральных объектов. Так как почти все биомолекулы и природные структуры являются хиральными, как и большинство лекарственных средств, это привело, в свою очередь, к важнейшим приложениям хиральноопти-ческой спектроскопии в биохиомии и фармацевтики.

Оптическое вращение — хиральнооптическое явление, впервые обнаруженное в 19-ом веке, и зависимость оптического вращения от длины волны, называемая дисперсией оптического вращения, является следствием того, что в оптически активной среде показатель преломления различен для света с левой (ЛКП) и правой круговой поляризацией (ПКП). Для полос поглощения наблюдается аномальная вращательная дисперсия в сопровождении кругового дихроизма (КД). В то время как дисперсия оптического вращения отвечает за вращение линейно-поляризованного (ЛП) света, КД преобразует ЛП падающий свет в свет с эллиптической поляризацией. Технический прогресс в производстве оптических компонентов, а также фазочувствительных детекторов позволил измерять разность коэффициентов поглощения, Де(CD) = еL — ея, напрямую. Первые коммерческие круговые дихрографы стали доступны уже в 1960 году

ЦП люминесценция хиральных кристаллов наблюдалась в 1940 году. Введение коммерческой аппаратуры для измерения дисперсией оптического вращения в 1950 и КД в 1960 привело к быстрому расширению применения этих форм хираль-ноптической спектроскопии в различных отраслях науки, особенно в органической и неорганической химии и биохимии. До 1970-х годов хиральнооптическая спектроскопия ограничивалась изучением электронных переходов, а колебательные переходы стали доступны с развитием техники измерения колебательного КД и оптической активности при комбинационном рассеянии. В конечном итоге, хи-ральнооптические методы спектроскопии расширялись, и появились возможности измерения оптической активности в рентгеновском диапазоне, дифференциальной ионизации хиральных молекул ЦП светом (фото-КД), магнитохирального дихроизма и нелинейных хиральнооптических характеристик.

Для изучения хиральнооптических эффектов в наноструктурах используется большинство вышеописанных методов, в первую очередь различные варианты спектроскопии КД [30, 31], таких как обычный электронный УФ/видимый КД, флуоресцентно детектируемый КД [32], колебательный КД [33], а также дисперсию оптического вращения [34]. Наконец, измерение оптической активности при комбинационном рассеянии было использовано для изучения хиральных молекул в сочетании с коллоидным серебром для повышения поверхностного эффекта [35,36].

1.3 Теоретическое описание оптической активности

Свойство объекта не совмещаться со своим зеркальным отражением с помощью переносов и поворотов имеет важное значение во многих областях науки, таких как биология [37], медицина [38], химия [39] и физика [40]. Хиральные молекулы и наноразмерные объекты различаются друг от друга по их поглощению ЦП света или КД. В молекулярной химии накоплена большая экспериментальная база с описанием хиральных структур, а также был достигнут значительный прогресс в теоретическом обосновании их свойств [30]. Первое квантовомехани-ческое объяснение хиральности молекул было дано в пионерской работе Розефел-да [41], который рассмотрел взаимодействие молекул с электромагнитным полем полуклассически, во втором порядке теории возмущений. С использованием его результатов Кондон на примере квантового осциллятора показал, что ахиральная система, возмущенная диссимметричным потенциалом, начинает проявлять оптическую активность [42]. Позднее на примере модели бесконечного хеликса было показано, что обычное приближение Розенфелда становится неадекватным для описания крупных молекулярных агрегатов [43]. Здесь отмечено лишь три ключевые теоретические работы о хиральности, остальные модели и принципы численных симуляций хиральных молекулярных систем можно найти в специальной монографии [30].

С исторической точки зрения кажется несколько парадоксальным, что первые попытки интерпретировать оптическую активность квантово-механически практически совпало с разработкой чисто классических моделей, в основном на основе модели связанных осцилляторов. Однако, классические модели остались интересны лишь с исторической точки зрения, и поэтому сосредоточимся на квантово-механическом подходе.

Так, впервые Розенфельдом показано, что прямая связь может быть установлена между квантово-механическими состояниями молекулы и ее оптической активностью [41]. В частности, КД Де(а ^ Ь) для перехода из молекулярного состояния а в состояние Ь пропорционален вращательной силе (ВС), которая вычисляется, как мнимая часть скалярного произведения электрического и магнитного дипольных переходов:

где (а^|Ь) — матричный элемент электрического дипольного момента, (Ь^|а) — матричный элемент магнитного дипольного момента. В то время как полное поглощение в системе обычно определяется дипольной силой:

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Баймуратов Анвар Саматович, 2015 год

Список литературы

1. Optical Properties of Semiconductor Quantum Dots / A. V. Fedorov, I. D. Rukhlenko, A. V. Baranov, S. Y. Kruchinin. — 1th edition. — St. Petesburg: Nauka, 2011.

2. Wang Y., Xu J.and Wang Y., Chen H. Emerging chirality in nanoscience // Chem. Soc. Rev. — 2013. — Vol. 42. — Pp. 2930-2962.

3. Takagahara T. Electron-phonon interactions in semiconductor quantum dots // Semiconductor quantum dots. Physics, spectroscopy and applications / Ed. by Y. Masumoto, T. Takagahara. — Berlin: Springer, 2002.

4. Pasteur L. Recherches sur les relations qui peuvent exister entre la forme cristalline, la composition chimique et les sens de la polarisation rotatoire. — Paris: Impr. Bachelier, 1848.

5. Zhang M., Qing G., Sun T. Chiral biointerface materials // Chem. Soc. Rev. — 2012. — Vol. 41. — Pp. 1972-1984.

6. Berthod A. Chiral recognition mechanisms // Anal. Chem. — 2006. — Vol. 78.

— Pp. 2093-2099.

7. Egel R., Lankenau D.H., Mulkidjanian A.Y. Origins of life: The primal self-Organization. — Berlin: Springer Berlin Heidelberg, 2011.

8. Cavallini M., Albonetti C., Biscarini F. Nanopatterning soluble multifunctional materials by unconventional wet lithography // Adv. Mater. — 2009. — Vol. 21.

— Pp. 1043-1053.

9. Guo L. J.Nanoimprint lithography: Methods and material requirements // Adv. Mater. — 2007. — Vol. 19. — Pp. 495-513.

10. Nanomachining by colloidal lithography / S.-M. Yang, S. G. Jang, D.-G. Choi et al. // Small. — 2006. — Vol. 2. — Pp. 458-475.

11. Xia Y., Whitesides G. M. Soft lithography // Angew. Chem. Int. Ed. — 1998. — Vol. 37. — Pp. 550-575.

12. Luo Z., Zhang S. Designer nanomaterials using chiral self-assembling peptide systems and their emerging benefit for society // Chem. Soc. Rev. — 2012. — Vol. 41.

— Pp. 4736-4754.

13. Qiu H., Che Sh. Chiral mesoporous silica: Chiral construction and imprinting via cooperative self-assembly of amphiphiles and silica precursors // Chem. Soc. Rev.

— 2011. — Vol. 40. — Pp. 1259-1268.

14. Yang M., Kotov N. A. Nanoscale helices from inorganic materials // J. Mater. Chem. — 2011. — Vol. 21. — Pp. 6775-6792.

15. Yu J.andXu R. Rational approaches toward the design and synthesis of zeolitic inorganic-framework materials // Acc. Chem. Res. — 2010. — Vol. 43. — Pp. 1195-1204.

16. Gautier C., Burgi T. Chiral gold nanoparticles // Chem. Phys. Chem. — 2009. — Vol. 10. — Pp. 483-492.

17. Left-handed metal microcoil: Fabrication of left-handed metal microcoil from spiral vessel of vascular plant / K. Kamata, S. Suzuki, M. Ohtsuka et al. // Adv. Mater.

— 2011. — Vol. 23. — Pp. 5508-5508.

18. DNA-based self-assembly of chiral plasmonic nanostructures with tailored optical response / A. Kuzyk, R. Schreiber, Z. Fan et al. // Nature. — 2012. — Vol. 483.

— Pp. 311-314.

19. From individual to collective chirality in metal nanoparticles / A. Guerrero-Martinez, J. M. S. L. Alonso-Gomez, B. Auguie et al. // Nano Today. — 2011. — Vol. 6. — Pp. 381-400.

20. Jin R. Quantum sized, thiolate-protected gold nanoclusters // Nanoscale. — 2010.

— Vol. 2. — Pp. 343-362.

21. Chiral poly(fluorene-alt-benzothiadiazole) (PFBT) and nanocomposites with gold nanoparticles: plasmonically and structurally enhanced chirality / H. S. Oh, S. Liu, H. Jee et al. // J.Am. Chem. Soc. — 2010. — Vol. 132. — Pp. 17346-17348.

22. Noguez C., Garzon I. L. Optically active metal nanoparticles // Chem. Soc. Rev.

— 2009. — Vol. 38. — Pp. 757-771.

23. Mastroianni A. J., Claridge S. A., Alivisatos A. P. Pyramidal and chiral groupings of gold nanocrystals assembled using DNA scaffolds // J. Am. Chem. Soc. — 2009.

— Vol. 131. — Pp. 8455-8459.

24. Raval R. Chiral expression from molecular assemblies at metal surfaces: insights from surface science techniques // Chem. Soc. Rev. — 2009. — Vol. 38. — Pp. 707-721.

25. Expression of chirality in molecular layers at surfaces: Insights from modelling / M. Linares, A. Minoia, P. Brocorens et al. // Chem. Soc. Rev. — 2009. — Vol. 38.

— Pp. 806-816.

26. Hazen R. M., Sholl D. S. Chiral selection on inorganic crystalline surfaces // Nat. Mater. — 2003. — Vol. 2. — Pp. 367-374.

27. Enantioselective separation on a naturally chiral surface / J. D. Horvath, A. Korit-nik, P. Kamakoti et al. // J. Am. Chem. Soc. — 2004. — Vol. 126. — Pp. 1498814994.

28. Sholl D. S., Asthagiri A., Power T. D. Naturally chiral metal surfaces as enan-tiospecific adsorbents // J. Phys. Chem. B. — 2001. — Vol. 105. — Pp. 47714782.

29. McFadden C. F., Cremer P. S., Gellman A. J. Adsorption of chiral alcohols on 'chiral metal surfaces' // Langmuir. — 1996. — Vol. 12. — Pp. 2483-2487.

30. Instrumentation, methodologies, and theoretical simulations / Ed. by N. Berova, P. L. Polavarapu, K. Nakanishi, R. W. Woody. — 2th edition. — New Jersey: John Wiley & Sons, Inc., 2012. — Vol. 1.

31. Barron L. D. Molecular light scattering and optical activity. — 2th edition. — New Jersey: Cambridge University Press, 2004. — Vol. 1.

32. Ben Moshe A., Szwarcman D., Markovich G. Size dependence of chiroptical activity in colloidal quantum dots // ACSNano. — 2011. — Vol. 5. — Pp. 9034-9043.

33. Gautier C., Burgi T. Chiral N-isobutyryl-cysteine protected gold nanoparticles: Preparation, size selection, and optical activity in the UV-vis and infrared // J. Am. Chem. Soc. — 2006. — Vol. 128. — Pp. 11079-11087.

34. Giant optical activity in quasi-two-dimensional planar nanostructures / M. Kuwata-Gonokami, N. Saito, Y. Ino et al. // Phys. Rev. Lett. — 2005. — Vol. 95.— P. 227401.

35. Abdali S., Blanch E. W Surface enhanced Raman optical activity (SEROA) // Chem. Soc. Rev. — 2008. — Vol. 37. — Pp. 980-992.

36. Kneipp H., Kneipp J., Kneipp K. Surface-enhanced Raman optical activity on adenine in silver colloidal solution// Anal. Chem. — 2006. — Vol. 78. — Pp. 13631366.

37. Levin M. Left-right asymmetry in embryonic development: A comprehensive re-view// Mech. Dev. — 2005. — Vol. 122. — Pp. 3-25.

38. Bentley R. Role of sulfur chirality in the chemical processes of biology // Chem. Soc. Rev. — 2005. — Vol. 34. — Pp. 609-624.

39. Prelog V Chirality in chemistry // Science. — 1976. — Vol. 193. — Pp. 17-24.

40. Chiral magnetic order at surfaces driven by inversion asymmetry / M. Bode, M. Heide, K. Bergmann et al. // Nature. — 2007. — Vol. 447. — Pp. 190-193.

41. Rosenfeld L. Quantenmechanische Theorie der Naturlichen optischen Aktivitat von Flussigkeiten und Gasen // Z. Physik. — 1928. — Vol. 52. — Pp. 161-174.

42. Condon E. U., Altar W, EyringH. One-electron rotatory power // J. Chem. Phys.

— 1937. — Vol. 5. — Pp. 753-775.

43. Moore D.and Tinoco I. The circular dichroism of large helices. A free particle on a helix // J. Chem. Phys. — 1980. — Vol. 72, no. 5. — Pp. 3396-3400.

44. Kirkwood J. G. On the theory of optical rotatory power // J. Chem. Phys. — 1937.

— Vol. 5. — Pp. 479-491.

45. Caldwell D. J., Eyring H. The theory of optical activity. — New York: Wiley-Interscience, 1971.

46. Optical properties of gyroid structured materials: From photonic crystals to metamaterials / J. A. Dolan, B. D. Wilts, S. Vignolini et al // Adv. Opt. Mater. — 2014.

— Vol. 3. — Pp. 12-32.

47. Harnessing the shape-induced optical anisotropy of a semiconductor nanocrys-tal: A new type of intraband absorption spectroscopy / A. S. Baimuratov, I. D. Rukhlenko, V. K. Turkov et al. // J. Phys. Chem. C. — 2014. — Vol. 118. — Pp. 2867-2876.

48. Huesmann D., DiCarmine P. M., Seferos D. S. Template-synthesized nanostruc-ture morphology influenced by building block structure // J. Mater. Chem. — 2011. — Vol. 21. — Pp. 408-413.

49. Quantum-dot supercrystals for future nanophotonics / A. S. Baimuratov, I. D. Rukhlenko, V. K. Turkov et al. // Sci. Rep. — 2013. — Vol. 3. — P. 1727.

50. Shalaev V. M. Optical negative-index metamaterials // Nature Photon. — 2007.

— Vol. 1. —Pp. 41-48.

51. Lough W J., Wainer I. W Chirality in natural and applied science. — New York: CRC Press/Blackwell Pub., 2002.

52. Three dimensional chiral metamaterial nanospirals in the visible range by vertically compensated focused ion beam induced-deposition / M. Esposito, V. Tasco, F. Todisco et al // Adv. Opt. Mater. — 2014. — Vol. 2. — Pp. 154-161.

53. Silicon carbide nanosprings / D. Zhang, A. Alkhateeb, H. Han et al. // Nano Lett.

— 2003. — Vol. 3. — Pp. 983-987.

54. Ajayan P. M. Nanotubes from carbon // Chem. Rev. — 1999. — Vol. 99. — Pp. 1787-1800.

55. Chiral plasmonic nanostructures on achiral nanopillars / B. Yeom, H. Zhang, H. Zhang et al. // Nano Lett. — 2013. — Vol. 13. — Pp. 5277-5283.

56. Fan Z., Govorov A O. Chiral nanocrystals: Plasmonic spectra and circular dichro-ism// Nano Lett. — 2012. — Vol. 12. — Pp. 3283-3289.

57. Theory of circular dichroism of nanomaterials comprising chiral molecules and nanocrystals: Plasmon enhancement, dipole interactions, and dielectric effects / A. O. Govorov, Z. Fan, P. Hernandez et al. // Nano Lett. — 2010. — Vol. 10. — Pp. 1374-1382.

58. Gyrotropy in achiral materials: The coupled oscillator model / T. W. H. Oates, T. Shaykhutdinov, T. Wagner et al. // Adv. Mater. — 2014. — Vol. 26. — Pp. 71977201.

59. Sensitive detection of silver ions based on chiroplasmonic assemblies of nanopar-ticles / Z. Xu, L. Xu, L. M. Liz-Marzan et al. // Adv. Opt. Mater. — 2013. — Vol. 1. — Pp. 626-630.

60. Chen C.-L., Zhang P., Rosi N. L. A new peptide-based method for the design and synthesis of nanoparticle superstructures: Construction of highly ordered gold nanoparticle double helices // J. Am. Chem. Soc. — 2008. — Vol. 130. — Pp. 13555-13557.

61. Tang Z., Kotov N. A., Giersig M. Spontaneous organization of single CdTe nanoparticles into luminescent nanowires // Science. — 2002. — Vol. 297. — Pp. 237-240.

62. Photonic spin Hall effect in hyperbolic metamaterials for polarization-controlled routing of subwavelength modes / P. V. Kapitanova, P. Ginzburg, F. J. Rodriguez-Fortuno et al. // Nat. Commun. — 2014. — Vol. 5. — P. 3226.

63. Manipulating polarization of light with ultrathin epsilon-near-zero metamaterials / P. Ginzburg, F. J. Rodriguez-Fortuno, G. A. Wurtz et al. // Opt. Express. — 2013. — Vol. 21. — Pp. 14907-14917.

64. Screw dislocation driven growth of nanomaterials / F. Meng, S. A. Morin, A. For-ticaux, S. Jin//Acc. Chem. Res. — 2013. — Vol. 46. — Pp. 1616-1626.

65. Dislocation-driven CdS and CdSe nanowire growth / H. Wu, F. Meng, L. Li et al. // ACSNano. — 2012. — Vol. 6. — Pp. 4461-4468.

66. Jin S., Bierman M. J., Morin S. A. A new twist on nanowire formation: Screw-dislocation-driven growth of nanowires and nanotubes // J. Phys. Chem. Lett. — 2010. — Vol. 1. — Pp. 1472-1480.

67. Mechanism and kinetics of spontaneous nanotube growth driven by screw dislocations / S. A. Morin, M. J. Bierman, J. Tong, S. Jin // Science. — 2010. — Vol. 328. — Pp. 476-480.

68. Dislocation-driven nanowire growth and eshelby twist / M. J. Bierman, Y. K. A. Lau, A. V. Kvit et al. // Science. — 2008. — Vol. 320. — Pp. 1060-1063.

69. Small-angle rotation in individual colloidal CdSe quantum rods / Z. Yu, M. A. Hahn, S. E. Maccagnano-Zacher et al // ACSNano. — 2008. — Vol. 2. — Pp. 1179-1188.

70. Chirality and chiroptical effects in inorganic nanocrystal systems with plas-mon and exciton resonances / A. Ben-Moshe, B. M. Maoz, A. O. Govorov, G. Markovich// Chem. Soc. Rev. — 2013. — Vol. 42. — Pp. 7028-7041.

71. Elliott S. D., Moloney M. P., Gun'ko Y. K. Chiral shells and achiral cores in CdS quantum dots // Nano Lett. — 2008. — Vol. 8. — Pp. 2452-2457.

72. Thermal transport along the dislocation line in silicon carbide / Y. Ni, S. Xiong, S. Volz, T. Dumitrica// Phys. Rev. Lett. — 2014. — Vol. 113. — P. 124301.

73. Electrically active screw dislocations in helical ZnO and Si nanowires and nan-otubes / E. Akatyeva, L. Kou, I. Nikiforov et al. // ACS Nano. — 2012. — Vol. 6.

— Pp. 10042-10049.

74. Charlier J.-C. Defects in carbon nanotubes // Acc. Chem. Res. — 2002. — Vol. 35.

— Pp. 1063-1069.

75. Katanaev M. O. Geometric theory of defects // Phys. Usp. — 2005. — Vol. 175.

— Pp. 705-733.

76. Bausch R., Schmitz R., Turski L. A. Quantum motion of electrons in topologically distorted crystals // Ann. Phys. — 1999. — Vol. 8. — Pp. 181-189.

77. Bausch R., Schmitz R., TurskiL. A. Scattering of electrons on screw dislocations // Phys. Rev. B. — 1999. — Vol. 59. — Pp. 13491-13493.

78. Eshelby J. D. Screw dislocations in thin rods // J. Appl. Phys. — 1953. — Vol. 24.

— Pp. 176-179.

79. Wagniere G. H., Rikken G. L. J. A. Chirality and magnetism: Free electron on an infinite helix, NCD, MCD, and magnetochiral dichroism // Chem. Phys. Lett. — 2009. — Vol. 481. — Pp. 166-168.

80. Landau L. D., Lifshitz L. M. Quantum Mechanics. — Oxford: Pergamon, 1977.

81. Effective third-order susceptibility of silicon-nanocrystal-doped silica / I. D. Rukhlenko, W. Zhu, M. Premaratne, G. P. Agrawal // Opt. Express.

— 2012. — Vol. 20. — Pp. 26275-26284.

82. Temperature dependence of hot-carrier relaxation in PbSe nanocrystals: An ab initio study / H. Bao, B. F. Habenicht, O. V. Prezhdo, X. Ruan // Phys. Rev. B. — 2009. — Vol. 79. — P. 235306.

83. Tang Y., Cohen A. E. Optical chirality and its iInteraction with matter // Phys. Rev. Lett. — 2010. — Vol. 104. — P. 163901.

84. Tang Y., Cook T. A., Cohen A. E. Limits on fluorescence detected circular dichroism of single helicene molecules // J. Phys. Chem. A. — 2009. — Vol. 113. — Pp. 6213-6216.

85. Cesari V., Langbeina W, Borri P. Dephasing of excitons and multiexcitons in un-doped and p-doped InAs/GaAs quantum dots-in-a-well // Phys. Rev. B. — 2010.

— Vol. 82.— P. 195314.

86. Muljarov E. A., Zimmermann R. Dephasing in quantum dots: Quadratic coupling to acoustic phonons // Phys. Rev. Lett. — 2007. — Vol. 98. — P. 187401.

87. Kojima K., Tomita A. Influence of pure dephasing by phonons on exciton-photon interfaces: Quantum microscopic theory // Phys. Rev. B. — 2007. — Vol. 73. — P. 195312.

88. Nonmonotonous temperature dependence of the initial decoherence in quantum dots / A. Vagov, V. M. Axt, T. Kuhn et al. // Phys. Rev. B. — 2004. — Vol. 70. — P. 201305(R).

89. Time- and spectrally-resolved four-wave mixing in single CdTe/ZnTe quantum dots / B. Patton, W. Langbein, U. Woggon et al. // Phys. Rev. B. — 2006. — Vol. 73. — P. 235354.

90. Salvador M. R., Graham M. W, Scholes G. D. Exciton-phonon coupling and disorder in the excited states of CdSe colloidal quantum dots // J. Chem. Phys. — 2006. — Vol. 125. — P. 184709.

91. Electron-phonon interaction in individual strain-free GaAs/Al^Ga^As quantum dots / S. Sanguinetti, E. Poliani, M. Bonfanti et al. // Phys. Rev. B. — 2006. — Vol. 73. — P. 125342.

92. Temperature dependence of the photoluminescence properties of colloidal CdSe/ZnS core/shell quantum dots embedded in a polystyrene matrix / D. Va-lerini, A. Creti, M. Lomascolo et al. // Phys. Rev. B. — 2005. — Vol. 71. — P. 235409.

93. Fedorov A. V., Baranov A. V. Exciton-vibrational interaction of the Frohlich type in quasi-zero-size systems // J. Exp. Theor. Phys. — 1996. — Vol. 83, no. 3. — Pp. 610-618.

94. Polaron and Exciton-Phonon Complexes in CuCl Nanocrystals / T. Itoh, M. Nishi-jima, A. I. Ekimov et al. // Phys. Rev. Lett. — 1995. — Vol. 74. — P. 1645.

95. Rukhlenko I. D., Fedorov A. V. Propagation of electric fields induced by optical phonons in semiconductor heterostructures // Opt. Spectrosc. — 2006. — Vol. 100. — Pp. 238-244.

96. Rukhlenko I. D., Fedorov A. V. Penetration of electric fields induced by surface phonon modes into the layers of a semiconductor heterostructure // Opt. Spectrosc.

— 2006. — Vol. 101. — P. 253.

97. Enhanced intraband carrier relaxation in quantum dots due to the effect of plasmon-LO-phonon density of states in doped heterostructures / A. V. Fedorov, A. V. Baranov, I. D. Rukhlenko, S. V. Gaponenko // Phys. Rev. B. — 2005. — Vol. 71. —P. 195310.

98. Intraband carrier relaxation in quantum dots embedded in doped heterostructures / A. V. Baranov, A. V. Fedorov, I. D. Rukhlenko, Y. Masumoto // Phys. Rev. B. — 2003. — Vol. 68. — P. 205318.

99. Intraband magnetospectroscopy of singly and doubly charged n-type self-assembled quantum dots / B. A. Carpenter, E. A. Zibik, M. L. Sadowski et al. // Phys. Rev. B. — 2006. — Vol. 74. — P. 161302(R).

100. Hole-LO phonon interaction in InAs/GaAs quantum dots / V. Preisler, R. Ferreira, S. Hameau et al. // Phys. Rev. B. — 2005. — Vol. 82. — P. 115309.

101. Longitudinal optical phonons in the excited state of CuBr quantum dots / J. Zhao, A. Kanno, M. Ikezawa, Y. Masumoto // Phys. Rev. B. — 2003. — Vol. 68. — P. 113305.

102. Far-infrared magnetospectroscopy of polaron states in self-assembled InAs/GaAs quantum dots / S. Hameau, J. N. Isaia, Y. Guldner et al. // Phys. Rev. B. — 2002.

— Vol. 65.— P. 085316.

103. Renormalization of energy spectrum of quantum dots under vibrational resonance conditions / A. V. Fedorov, A. V. Baranov, A. Itoh, Y. Masumoto // Semiconductors. — 2001. — Vol. 35. — P. 1390.

104. Strong electron-phonon coupling regime in quantum dots: evidence for everlasting resonant polarons / S. Hameau, Y. Guldner, O. Verzelen et al. // Phys. Rev. Lett.

— 1999. — Vol. 83. — P. 4152.

105. Spectral hole burning and zero phonon linewidth in semiconductor nanocrystals / P. Palinginis, S. Tavenner, M. Lonergan, H. Wang // Phys. Rev. B. — 2003. — Vol. 67. — P. 201307(R).

106. Direct measurement of the hole-nuclear spin interaction in single InP/GalnP quantum dots using photoluminescence spectroscopy / E. A. Chekhovich, A. B. Krysa, M. S. Skolnick, A. I. Tartakovskii // Phys. Rev. Lett. — 2011. — Vol. 106. — P. 027402.

107. Fallahi P., Yilmaz S. T., Imamoglu A. Measurement of a heavy-hole hyperfine interaction in ingaas quantum dots using resonance fluorescence // Phys. Rev. Lett.

— 2010. — Vol. 105. — P. 257402.

108. Kruchinin S. Yu., Fedorov A. V. Renormalization of the energy spectrum of quantum dots under vibrational resonance conditions: Persistent hole burning spec-troscopy // Opt. Spectrosc. — 2006. — Vol. 100. — Pp. 41-48.

109. Verzelen O., FerreiraR., BastardG. Excitonic polarons in semiconductor quantum dots // Phys. Rev. Lett. — 2002. — Vol. 88. — P. 146803.

110. Stauber T., Zimmermann R., Castella H. Electron-phonon interaction in quantum dots: a solvable model // Phys. Rev. B. — 2000. — Vol. 62. — P. 7336.

111. Inoshita T., Sakaki H. Density of states and phonon-induced relaxation of electrons in semiconductor quantum dots // Phys. Rev. B. — 1997. — Vol. 56. — P. R4355.

112. Fedorov A. V., Baranov A. V.,InoueK. Exciton-phonon coupling in semiconductor quantum dots: resonant Raman scattering // Phys. Rev. B. — 1997. — Vol. 56. — P. 7491.

113. Fedorov A. V., Baranov A. V., Inoue K. Two-photon transitions in systems with semiconductor quantum dots // Phys. Rev. B. — 1996. — Vol. 54. — P. 8627.

114. Semiconductors, Landolt-Börnstein, New Series, Group III, Vol. 17, Pt. a / Ed. by O. Madelung, M. Schultz, H. Weiss. — Berlin: Springer, 1982.

115. Anselm A. I. Introduction to semiconductor theory. — New Jersey: Prentice-Hall, Englewood Cliffs, 1978.

116. Korn G. A., Korn T. M. Mathematical handbook for scientists and engineers. — McGraw-Hill Book Company, New York, 1968.

117. Fedorov A. V., Baranov A. V., Masumoto Y. Coherent control of optical-phonon-assisted resonance secondary emission in semiconductor quantum dots // Opt. Spectrosc. — 2002. — Vol. 92. — Pp. 52-60.

118. Fedorov A. V., Baranov A. V., Masumoto Y. Coherent control of the quasi-elastic resonant secondary emission: Semiconductor quantum dots // Opt. Spectrosc. — 2002. — Vol. 92. — Pp. 732-738.

119. Blum K. Density matrix theory and its applications. — New York: Plenum Press, 1981.

120. Intersublevel polaron dephasing in self-assembled quantum dots / E. A. Zibik, T. Grange, B. A. Carpenter et al. // Phys. Rev. B. — 2008. — Vol. 77. — P. 041307(R).

121. Double quantum dot photoluminescence mediated by incoherent reversible energy transport / S. Yu. Kruchinin, A. V. Fedorov, A. V. Baranov et al. // Phys. Rev. B. — 2010. — Vol. 81. — P. 245303.

122. Optically probing and controlling single quantum dots / D. Gammona, N.H. Bonadeo, G. Chen et al. // Phys. E. — 2001. — Vol. 9. — P. 99.

123. Bayer M., Forchel A. Temperature dependence of the exciton homogeneous linewidth in In0 60Ga<x40As/GaAs self-assembled quantum dots // Phys. Rev. B.

— 2002. — Vol. 65. — P. 041308.

124. High-Q photonic nanocavity in a two-dimensional photonic crystal / Y. Akahane, T. Asano, B.-S. Song, S. Noda// Nature. — 2003. — Vol. 425. — Pp. 944-947.

125. Fabrication of photonic crystals for the visible spectrum by holographic lithography / M. Campbell, D. N. Sharpm, M. T. Harrison et al. // Nature. — 2000. — Vol. 404. — Pp. 53-56.

126. Joannopoulos J. D., Villeneuve P. R., Fan S. Photonic crystals: Putting a new twist on light//Nature. — 1997. — Vol. 386. — Pp. 143-149.

127. Modern trends in metamaterial applications / I. D. Rukhlenko, P. A. Belov, N. M. Litchinitser, A. Boltasseva// Adv. OptoElectron. — 2012. — Vol. 2012.

— P. 514270.

128. Zheludev Nikolay I., Kivshar Yuri S. From metamaterials to metadevices // Nat. Mater. — 2012. — Vol. 11, no. 11. — Pp. 917-924.

129. Active terahertz metamaterial devices / H.-T. Chen, W. J. Padilla, J. M. O. Zide et al. // Nature. — 2006. — Vol. 444, no. 7119. — Pp. 597-600.

130. Active nanoplasmonic metamaterials / O. Hess, J. B. Pendry, S. A. Maier et al. // Nat. Mater. — 2012. — Vol. 11, no. 7. — Pp. 573-584.

131. Cai W., Shalaev V. Optical Metamaterials: Fundamentals and Applications. — New York: Springer, 2010.

132. Three-dimensional photonic metamaterials at optical frequencies / N. Liu, H. Guo, L. Fu et al. // Nat. Mater. — 2008. — Vol. 7, no. 1. — Pp. 31-37.

133. Tilted face-centered-cubic supercrystals of PbS nanocubes / Z. Quan, W. Siu Loc, C. Lin et al. // Nano Lett. — 2012. — Vol. 12, no. 8. — Pp. 4409-4413.

134. Tuning the light absorption of Cu197S nanocrystals in supercrystal structures / I. Kriegel, J. Rodriguez-Fernandez, E. Da Como et al. // Chem. Mater. — 2011.

— Vol. 23, no. 7. — Pp. 1830-1834.

135. Quan Z., Fang J.Superlattices with non-spherical building blocks // Nano Today.

— 2010. — Vol. 5, no. 5. — Pp. 390-411.

136. Barth J. V., Costantini G., Kern K. Engineering atomic and molecular nanostruc-tures at surfaces // Nature. — 2005. — Vol. 437. — Pp. 671-679.

137. Evolution from individual to collective electron states in a dense quantum dot ensemble / M. V. Artemyev, A. I. Bibik, L. I. Gurinovich et al. // Phys. Rev. B. — 1999. — Vol. 60. — Pp. 1504-1506.

138. Electronic energy transfer in CdSe quantum dot solids / C. R. Kagan, C. B. Murray, M. Nirmal, M. G. Bawendi // Phys. Rev. Lett. — 1996. — Vol. 76. — Pp. 15171520.

139. Charge transport in a quantum dot supercrystal / I.-H. Chu, M. Radulaski, N. Vuk-mirovic et al. // J. Phys. Chem. C. — 2011. — Vol. 115. — Pp. 21409-21415.

140. Lazarenkova Olga L., Balandin Alexander A. Electron and phonon energy spectra in a three-dimensional regimented quantum dot superlattice // Phys. Rev. B. — 2002. — Vol. 66. — P. 245319.

141. Optical properties of dense and diluted ensembles of semiconductor quantum dots / M. V. Artemyev, A. I. Bibik, L. I. Gurinovich et al. // Phys. Status Soli-di (b). — 2001. — Vol. 224. — Pp. 393-396.

142. Characteristics of transmission resonance in a quantum-dot superlattice / Y. S. Joe, D. S. Ikeler, R. M. Cosby et al. // J. Appl. Phys. — 2000. — Vol. 88, no. 5. — Pp. 2704-2708.

143. Synthesis, assembly, and optical properties of shape- and phase-controlled ZnSe nanostructures / A. B. Panda, S. Acharya, S. Efrima, Y. Golan // Langmuir. — 2007. — Vol. 23. — Pp. 765-770.

144. Chen S. Langmuir-Blodgett fabrication of two-dimensional robust cross-linked nanoparticle assemblies // Langmuir. — 2001. — Vol. 17. — Pp. 2878-2884.

145. Self-organized growth of three-dimensional quantum-dot crystals with fcc-like stacking and a tunable lattice constant / G. Springholz, V. Holy, M. Pinczolits, G. Bauer // Science. — 1998. — Vol. 282, no. 5389. — Pp. 734-737.

146. Nanoparticle superlattice engineering with DNA / R. J. Macfarlane, B. Lee, M. R. Jones et al. // Science. — 2011. — Vol. 334, no. 6053. — Pp. 204-208.

147. Controlling nanocrystal superlattice symmetry and shape-anisotropic interactions through variable ligand surface coverage / J. J. Choi, C. R. Bealing, K. Bian et al. // J. Amer. Chem. Soc. — 2011. — Vol. 133. — Pp. 3131-3138.

148. Melting and sintering of a body-centered cubic superlattice of PbSe nanocrys-tals followed by small angle X-ray scattering / B. W. Goodfellow, R. N. Patel, M. G. Panthani et al. // J. Phys. Chemistry C. — 2011. — Vol. 115, no. 14. — Pp. 6397-6404.

149. Synthesis, optical properties, and superlattice structure of Cu(I)-doped CdS nanocrystals / A. Tang, L. Yi, W. Han et al. // Appl. Phys. Lett. — 2010. — Vol. 97.— P. 033112.

150. Self-assembly of CdTe nanocrystals into free-floating sheets / Z. Tang, Z. Zhang, Y. Wang et al. // Science. — 2006. — Vol. 314, no. 5797. — Pp. 274-278.

151. AlivisatosA. P. Semiconductor clusters, nanocrystals, and quantum dots // Science.

— 1996. — Vol. 271. — Pp. 933-937.

152. Murray C. B., Kagan C. R., Bawendi M. G. Self-organization of CdSe nanocrys-tallites into three-dimensional quantum dot superlattices // Science. — 1995. — Vol. 270. — Pp. 1335-1338.

153. Design of quantum dot lattices in amorphous matrices by ion beam irradiation / M. Buljan, I. Bogdanovic-Radovic, M. Karlusic et al. // Phys. Rev. B. — 2011. — Vol. 84.— P. 155312.

154. Davydov A. S. Theory of Molecular Excitons. — 1st edition. — New York: McGraw-Hill, 1962.

155. Agranovich V. M. Theory of excitons. — Moscow: Nauka, 1968.

156. Franceschetti Alberto, Zunger Alex. Direct pseudopotential calculation of exciton Coulomb and exchange energies in semiconductor quantum dots // Phys. Rev. Lett.

— 1997. — Vol. 78. — Pp. 915-918.

157. Optical schemes for quantum computation in quantum dot molecules / B. W. Lovett, J. H. Reina, A. Nazir, G. A. D. Briggs // Phys. Rev. B. — 2003. — Vol. 68.— P. 205319.

158. Resonant energy transfer in quantum dots: Frequency-domain luminescent spec-troscopy / S. Yu. Kruchinin, A. V. Fedorov, A. V. Baranov et al. // Phys. Rev. B.

— 2008. — Vol. 78. — P. 125311.

159. Kittel Ch. Inroduction to Solid State Physics. — 7th edition. — New York: John Wiley & Sons, 1996.

160. Symmetry breaking in few layer graphene films / A. Bostwick, T. Ohta, J. L. Mc-Chesney et al. // New J. Phys. — 2007. — Vol. 9. — P. 385.