Electromagnetic Field Distribution in a Nanolayer of a Photoresist during Focusing of a Surface Plasmon Wave on the Nanopoint of a Scanning Metal Microtip

A. B. Petrin; Петрин А. Б.

doi:10.31857/S0040364423040129

Electromagnetic Field Distribution in a Nanolayer of a Photoresist during Focusing of a Surface Plasmon Wave on the Nanopoint of a Scanning Metal Microtip

作者: Petrin A.B.¹
隶属关系:
1. Joint Institute for High Temperatures, Russian Academy of Sciences
期: 卷 61, 编号 4 (2023)
页面: 497-513
栏目: Articles
URL: https://permmedjournal.ru/0040-3644/article/view/653090
DOI: https://doi.org/10.31857/S0040364423040129
ID: 653090

如何引用文章

全文:

开放存取

##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问

订阅存取

详细
作者简介
参考
补充文件
统计

详细

A generalized mirror reflection method of electrostatics is formulated and proven for a point charge next to a plane-layered structure, and the case of a point charge next to a film is considered in detail. This method is then generalized to the case of an arbitrary system of charges. It is shown in detail how to apply the obtained method to find the focal distribution of the electric field in the vicinity of the nanopoint of a metal microtip next to a plane-layered structure, which is obtained by convergence (focusing) of a surface plasmon wave towards the nanopoint. The penetration of a focused field into a photoresist film located on the surface of a dielectric or metal half-space is discussed. The generality of the proposed theoretical method is demonstrated by solving the problem of finding the temperature field in the vicinity of a heated parab

作者简介

A. Petrin

Joint Institute for High Temperatures, Russian Academy of Sciences

编辑信件的主要联系方式.
Email: petrin@ihed.ras.ru
Moscow, Russia

参考

De Angelis F., Das G., Candeloro P. et al. Nanoscale Chemical Mapping Using Three-dimensional Adiabatic Compression of Surface Plasmon Polaritons // Nature Nanotech. 2010. V. 5. P. 67.
Frey H.G., Keilmann F., Kriele A., Guckenberger R. Enhancing the Resolution of Scanning near-field Optical Microscopy by a Metal Tip Grown on an Aperture Probe // Appl. Phys. Lett. 2002. V. 81. P. 5030.
Stockman M.I. Nanofocusing of Optical Energy in Tapered Plasmonic Waveguides // Phys. Rev. Lett. 2004. V. 93. P. 137404.
Петрин А.Б. О двух режимах нанофокусировки поверхностной плазмонно-поляритонной волны на вершине металлического микроострия // ТВТ. 2012. Т. 50. № 1. С. 18.
Giugni A., Allione M., Torre B. et al. Adiabatic Nanofocusing: Spectroscopy, Transport, and Imaging Investigation of the Nano World // J. Opt. 2014. V. 16. P. 114003.
Giugni A., Torre B., Toma A. et al. Hot-electron Nanoscopy Using Adiabatic Compression of Surface Plasmons // Nature Nanotech. 2013. V. 8. № 11. P. 845.
Петрин А.Б. Нанофокусировка света на вершине металлического острия // Успехи прикл. физики. 2015. Т. 3. № 3. С. 236.
Петрин А.Б. О фокусировке поверхностной плазмонной волны на вершине металлического микроострия // Квантовая электроника. 2015. Т. 45. № 7. С. 658.
Петрин А.Б. О нанофокусировке оптической TE-моды на нановершине металлического микроострия // Прикл. физика. 2016. № 1. С. 11.
Chew W.C. Waves and Fields in Inhomogeneous Media. N.Y.: IEEE Press, 1995.
Петрин А.Б. Элементарный излучатель, расположенный на границе или внутри слоистой структуры // Оптика и спектроскопия. 2020. Т. 128. № 11. С. 1676.
Петрин А.Б. Излучение в дальней зоне элементарного излучателя, расположенного на границе плоскослоистой структуры // Оптика и спектроскопия. 2020. Т. 128. № 12. С. 1874.
Петрин А.Б. Элементарный излучатель на границе плоскослоистой структуры // ЖЭТФ. 2021. Т. 159. № 1. С. 35.
King R.W.P., Smith G.S. Antennas in Matter. Cambridge, MA: M.I.T. Press, 1981.
King R.W.P. The Propagation of Signals Along a Three-layered Region // IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 1988. V. 36. № 6. P. 1080.
Петрин А.Б. О теории плоской линзы из материала с отрицательным преломлением // Оптика и спектроскопия. 2021. Т. 129. № 1. С. 55.
Сивухин Д.В. Общий курс физики. III. Электричество. М.: Наука, 1977.
Петрин А.Б. О нанофокусировке света на вершине металлического микроострия, расположенного над плоскослоистой структурой // Успехи прикл. физики. 2016. Т. 4. № 4. С. 326.
Петрин А.Б. Нанофокусировка света на вершине металлического микроострия, расположенного вблизи многослойной тонкопленочной структуры: теория и возможные приложения // ТВТ. 2019. Т. 57. № 1. С. 20.
Анго А. Математика для электро- и радиоинженеров. М.: Наука, 1967.
Никифоров А.Ф., Уваров В.Б. Специальные функции математической физики. М.: Наука; Гл. ред. физ.-мат. лит., 1984.
Численные методы теории дифракции (Математика. Новое в зарубежной науке. Вып. 29). Сб. ст. Пер. с англ. М.: Мир, 1982.
Новотный Л., Хехт Б. Основы нанооптики / Под ред. Самарцева В.В. М.: Физматлит, 2009.
Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. Т. 5. Электричество и магнетизм. М.: Мир, 1965.
Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Т. VI. Гидродинамика. М.: Наука, 1986.
Карташов Э.М. Аналитические методы в теории теплопроводности твердых тел. М.: Высшая школа, 2001.
Петрин А.Б. О фундаментальном решении задач электростатики и теплопроводности для плоскослоистых сред // ТВТ. 2022. Т. 60. № 5. С. 740.
Петрин А.Б. О задаче теплопроводности для нестационарного точечного источника тепла в плоскослоистой среде // ТВТ. 2023. Т. 61. № 1. С. 118.