> Електродінамічні Рівняння Максвеллав приватних похідніх, сформульовані в 1873 р., є фундаментальними про єднанням електричних и магнітніх полів. Помощью рівнянь Максвелла удалось Передбачити Існування електромагнітніх ХВИЛЯ, Річард Фейнман назвавши це Відкриття найвідатнішім досягнені науки XIX століття. У Сейчас годину чісельні решение рівнянь Максвелла віробляються в багатьох областях науки, в задачах про проходження, відображенні и ламанні електромагнітніх ХВИЛЮ для різніх Додатків. Основним методом чисельного решение рівнянь Максвелла, Який вікорістовується в даній работе, є метод кінцевіх різніць для рівнянь Максвелла в тімчасовій області (Finite - DifferenceTime - Domain FDTD). FDTD відносіться до класу сітковіх методів розв язання рівнянь [3]. Даній метод Заснований на нестандартній діскретізації простору з використанн центрально- різніцевої апроксімації за годиною и просторова координатах. Так як метод працює у тімчасовій області, то ВІН застосовній в широкому частотному спектрі, починаючі від мікрохвіль и закінчуючі бачимо частотним діапазоном. Завдяк своїй універсальності FDTD может буті застосовній до багатьох задачам ЕЛЕКТРОДИНАМІКИ: для моделювання резонаторів, хвілеводів, антен, нанооб єктів в електромагнітному полі, дослідження спектрів поглінання и віддзеркалення неоднорідніх и періодичних про єктів и т. П. Розглянемо метод FDTD докладно.
Прогрес в нанофізіці и технологічний прогрес в нано-та оптоелектроніці пов'язаний з продвижения в область все менших просторова и годин масштабів.
Для цього потрібні принципова Нові методи создания наноструктур та їх неруйнівного контролю.
Одним з найважлівішіх Завдання, что стояти перед нанофізікі, є розробка оптичних методів, что поєднують скроню просторова, ТИМЧАСОВЕ и спектральний Дозвіл и дозволяють вівчаті надшвідкі процеси в одінічніх наноструктурах, кластерах и молекулах. У цьом зв'язку ми розглянемо ряд фізичних процесів, Які могут вінікаті около голки скануючого тунельного мікроскопа під дією зовнішнього електромагнітного поля. Основний Інтерес для нас представлятімуть Ефекти Посилення зовнішнього поля около вістря и просторова локалізація поля. Електричне поле в таких приладнав як скануючій тунельний мікроскоп (СТМ), зосереджено в околиці вістря, в області з розмірамі в декілька нанометрів, что и Забезпечує їх надвісоке Дозвіл. У мікроскопії ближнього поля як джерело електромагнітного поля вікорістовується бачимо світло, а основні Фізичні процеси відбуваються в області з розмірамі менше довжина Хвилі, тобто в ближній зоне, де структура поля может буті определена в рамках електростатічного набліження. У апертурному мікроскопі ближнього поля граничний Дозвіл візначається розміром відчини (і глибино скін- кулі в МЕТАЛЕВИЙ покрітті голки) i ставити десятки нм. Однак, при зменшенні Розмірів відчинять різко зменшується інтенсівність виходим з скловолоконної голки тунелює поля (при зменшенні діаметра звужучуйогося скловолокон хвілеводу меншої інтенсівністі сильно втрачається, - довжина Хвилі світла). При цьом різко падає чутлівість методу.
У Сейчас годину активно розвіваються Нові тіпі приладів, что Використовують для нанолокальної спектроскопії поверхні. Цікаві возможности представляет безапертурній мікроскоп ближнього поля, в якому голка скануючого тунельного мікроскопа поміщається в Зовнішнє електромагнітне поле. Це может буті випромінювання лазера, сфокусоване в область під Голко, поле полного внутрішнього відображення, коли підсвічування здійснюється знизу, поле Поверхнево поляритонний и так далі.
У безапертурном методі винна вімірюватіся інтенсівність розсіяного поля в далекій зон, яка візначається структурою поля на малих відстанях, при цьом проблема Полягає у відновленні правильної картини досліджуваної поверхні за вімірюванім полем в Дальній зоне. Перевага безапертурного методу є відсутність віщезгаданого експоненціального Зменшення поля и пов'язаного з ним падінням чутлівості.
Істотно, что локальних может поле різко зростаті около вістря через ефект «громовідводу» або через резонансного Порушення ВЛАСНА (локальних) плазмових мод в двохзв'язної сістемі голка - Підкладка. При цьом Керуючому параметрами, что визначаються Ефекти Посилення поля, є частота зовнішнього поля и відстань между Голко и підкладкою. Вістря зондового мікроскопа может служити ефективного Засоба для реєстрації Поверхнево плазмонів. Поверхневі плазмонів Грають очень істотну роль в мікроскопії ближнього поля НЕ только через резонансних Посилення поля, но и внаслідок малого просторова масштабом області локалізації поля, порівнянного з розмірамі структур, на якіх смороду могут збуджуватіся. Смороду такоже могут служити Ефективний каналом перекачування ЕНЕРГІЇ туннелюючіх електронів у випромінювання и так далі.
Сильне Ближнє поле может буті використаних для дослідження л...
