Статья «СПЕКТРЫ КОГЕРЕНТНОГО ПРОПУСКАНИЯ И ОТРАЖЕНИЯ УПОРЯДОЧЕННЫХ СТРУКТУР СФЕРИЧЕСКИХ ЧАСТИЦ ОКСИДА АЛЮМИНИЯ, "Оптика и спектроскопия"»

Исследовано прохождение света через многослойную систему плоскопараллельных монослоев монодисперсных непоглощающих сферических частиц оксида алюминия при нормальном освещении в диапазоне длин волн от 0.3 до 1.0 мкм. В квазикристаллическом приближении теории многократного рассеяния волн рассчитаны коэффициенты когерентного пропускания и отражения частично упорядоченных монослоев частиц и монослоев частиц с упаковкой, близкой к регулярной (планарных фотонных кристаллов с неидеальной решеткой). На их основе, используя метод матрицы переноса, рассчитаны коэффициенты когерентного пропускания и отражения многослойной системы. Проанализировано влияние пространственного распределения частиц в отдельных монослоях на спектры когерентного пропускания и отражения системы. Описаны характерные минимумы на спектрах пропускания слоев, обусловленные интерференцией волн. Один из них определяется концентрацией и оптическими свойствами частиц. Он реализуется на спектре монослоя при отношениях длин волн и размеров частиц, приблизительно соответствующих одному из главных максимумов фактора эффективности ослабления. Второй обусловлен регулярностью в распределении частиц в плоскости монослоя. Он имеет место на спектре монослоя при размерах частиц, сравнимых с длиной волны. Третий является фотонной запрещенной зоной. Он формируется на спектре многослойной структуры при расстояниях между монослоями, сопоставимых с длиной волны, и обусловлен периодичностью структуры. Результаты позволяют решать задачи контроля степени идеальности упаковки частиц по анализу спектральных зависимостей коэффициентов когерентного пропускания и отражения, задачи cоздания многослойных селективных отражателей и полосовых фильтров, диффузных рассеивателей и других элементов на основе оксида алюминия, используемого, например, в новых дисплейных технологиях. Результаты расчетов хорошо согласуются с известными экспериментальными данными для положения фотонной запрещенной зоны.