Научная тема: «РАСПРОСТРАНЕНИЕ СВЕТА В НЕОДНОРОДНЫХ КОЛЛОИДНЫХ ФОТОННЫХ КРИСТАЛЛАХ»
Специальность: 01.04.07
Год: 2013
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Фотонно-энергетическая структура коллоидных кристаллов формируется путем гибридизации локализованных резонансов составляющих их сфер.
  2. Возбуждение хаотических волн на линии контакта суспензия-кристалл приводит к реализации режима коллоидной эпитаксии при самоорганизации сфер в вертикально движущемся мениске и улучшает кристалличность решетки опала.
  3. Состояние поляризации света в 3М фотонном кристалле опала определяется распределением поля в его блоховских модах, зависит от взаимодействия мод, а также модифицируется беспорядком решетки.
  4. Спонтанное излучение точечного источника света в кристалле опала распространяется в соответствии с конфигурацией поверхности постоянной частоты и усиливается в стоп-зоне.
  5. Оптические свойства фотонных гетерокристаллов определяются линейной суперпозицией резонансов составляющих его фотонных кристаллов, перестройкой модовой структуры света и частичной локализацией света на границах раздела кристаллов в гетероструктуре.
  6. Однократное рассеяние фотонов между модами ФК определяет структуру спектров рассеянного света тонких упорядоченных пленок опала, вероятность рассеяния вперед и назад почти одинакова и возрастает в стоп-зоне.
  7. Перенос света в гибридных плазмонно-фотонных кристаллах определяется геометрически связанными с решеткой резонансными механизмами: дифракцией света, дифракцией поверхностных плазмон-поляритонов, рассеянием света на локализованных плазмонных резонансах и резонансами Фабри-Перо пленочной структуры.
Список опубликованных работ
в. Избранные главы в книгах

[в1]. V. Bogomolov, Y. Kumzerov, S.G. Romanov. Fabrication of three-dimensional superlattices of nanostructures, in “Physics of Nanostructures” eds. J.H. Davies and A.R. Long, IOP Publishing, Bristol, pp.317-321, 1992 [в2]. S.G.Romanov, C.M.Sotomayor Torres, Three-Dimensional Lattices of Nanostruc-tures – Template Approach. In “Handbook of Nanostructured Materials and Technology”, ed. H.S. Nalwa, Acad. Press, v.4, ch.4, pp.231-323, 2000 [в3]. S. G. Romanov, N. Gaponik, A. Eychmüller, A.L. Rogach, V. G. Solovyev, D.N. Chigrin, C. M. Sotomayor Torres, Light emitting opal-based photonic crystal heterojunc-tions, in “Photonic Crystals” eds. K. Busch, S.Lölkes, R. Wehrspohn, H. Föll, Wiley-VCH, Weinheim, pp.132-152, 2004

[в4]. S.G. Romanov, Optical characterization of opal photonic hetero-crystals, in “Frontiers of Multifunctional Integrated Nanosystems” eds. E. Buzaneva and P. Scharff, Kluwer Acad. Publ., pp.309-330, 2004

[в5]. S G. Romanov and U. Peschel, Emission of semiconductor nanocrystals in photonic crystal environment, in “Nanocrystals”, ed. Y. Masuda, SCIYO, Rijeka, ISBN 978-953-307-126-8, pp.65-107, 2010 [в6]. S. G. Romanov, Hybrid Metal-Dielectric Plasmonic-Photonic Crystals on Colloidal Platforms, in “Optical properties of photonic structures: interplay of order and disorder”, eds. M. Limonov and R. De La Rue, Taylor & Francis, ch.8, рр. 471-488, 2012

а. Избранные статьи в рецензируемых журналах

[а1]. В.Г. Балакирев, В.Н. Богомолов, В.В. Журавлев, Ю.А. Кумзеров, В.П. Пет-рановский, С.Г. Романов, Л.А. Самойлович, Трехмерные сверхрешетки в матрицах опалов, Кристаллография. 38, 111-120 (1993) [а2]. S.G. Romanov, A.V.Fokin, V.V.Tretiakov, V.Y.Butko, V.I.Alperovich, N.P.Johnson, C.M.Sotomayor Torres. Optical properties of ordered 3-dimensional arrays of structurally confined semiconductors. J.Cryst.Growth, 159, 857-860 (1996)

[а3]. С.Г.Романов, А.В.Фокин, В.Ю.Бутко, В.В.Третьяков, С.М.Самойлович, К.М.С. Торрес, О возможности управления оптическими свойствами трехмерных ´´мягких´´ фотонных кристаллов на основе опалов, ФТТ, 38, 3347-3360 (1996) [а4]. S.G. Romanov, N.P. Johnson, H.M. Yates, M.E. Pemble, V.Y. Butko, C.M. So-tomayor Torres, Enhancement of the photonic band gap in opals coated with semiconductor monolayers, Appl. Phys. Lett., 70, 2091-2093 (1997) [а5]. S.G. Romanov, 3-Dimensional Photonic Crystals at Optical Wavelengths, J. Nonlinear Optical Physics & Materials, 7, 181-200, (1998) [а6]. S.G. Romanov, A.V. Fokin, H.M. Yates, M.E.Pemble, N.P. Johnson, R.M De La Rue, Opal-based composites as photonic crystals, IEE-proceedings Optoelectronics, 147, 138-144 (2000)

[а7]. S.G. Romanov, A.V. Fokin, R.M. De La Rue, Anisotropied Photoluminescence in Incomplete 3-Dimensional Photonic Bandgap Environment, Appl. Phys. Lett., 74, 1821-1823 (1999)

[а8]. S.G. Romanov, T. Maka, C.M.S. Torres, M. Müller, R. Zentel, Emission properties of dye-polymer-opal photonic crystals, J. Lightwave Technol., 17, 2121-2127 (1999) [а9]. S. G. Romanov, A.V. Fokin, R. M. De La Rue, Eu3+ Emission in an Anisotropic Photonic Bandgap Environment. Appl. Phys. Lett., 76, 1656-1658 (2000) [а10]. M.Müller, R.Zentel, T.Maka, S. G. Romanov, C.M.S. Torres, Dye-Containing Polymer Beads as Photonic Crystals, Chem. Materials, 12, 2508-2512 (2000) [а11]. S. G. Romanov, H. M. Yates, M. E. Pemble, R. M De La Rue, Opal-Based Photonic Crystal with Double Photonic Bandgap Structure, J. Phys.: Cond. Matter., 12, 8221-8229 (2000)

[а12]. S. G. Romanov, T. Maka, C.M. Sotomayor Torres, M. Müller, R. Zentel, Thin Film Photonic Crystals, Synthetic Metals, 116, 475-479 (2001) [а13]. M. Müller , R. Zentel, T. Maka , S. G. Romanov , C. M. S. Torres, Photonic Crystal Films with High Refractive Index Contrast, Adv. Mater., 12, 1499-1503 (2000) [а14]. S. G. Romanov, T. Maka, , C. M. Sotomayor Torres M. Müller, R. Zentel, D. Cassagne, J. Manzanares-Martinez, C. Jouanin, Diffraction of Light from Thin Film PMMA Opaline Photonic Crystals, Phys. Rev. E, 63, 056603-1-5 (2001) [а15]. S. G. Romanov, T. Maka, C. M. S. Torres, M. Müller, R. Zentel, Suppression of spontaneous emission in incomplete opaline photonic crystals, J.Appl.Phys., 91, 9426-9428 (2002)

[а16]. S. G. Romanov, D. N. Chigrin, V. G. Solovyev, T. Maka, N. Gaponik, A. Ey-chmüller, A. L. Rogach, C. M. Sotomayor Torres, Light emission in a directional photonic bandgap, phys. stat. sol. (a), 197, 662-672 (2003) [а17]. C.Г.Романов, А.В.Фокин, Изменение спонтанного излучения в стоп-зоне опала с увеличенным контрастом показателя преломления, ФТТ, 45, 419-423 (2003) [а18]. M. Egen, R. Voss, B. Griesebock, R. Zentel, S. Romanov, C. S. Torres, Hetero-structures of polymer photonic crystal films, Chem. Materials, 15, 3786-3792 (2003) [а19]. S. G. Romanov, D.N. Chigrin, C. M. Sotomayor Torres, N. Gaponik, A. Ey-chmüller, A. L. Rogach, Emission stimulation in a directional bandgap of a CdTe-loaded opal photonic crystal, Phys. Rev. E, 69, 046606-1-4 (2004) [а20]. N. Gaponik, A. Eychmüller, A.L. Rogach, V.G. Solovyev, C.M. Sotomayor Torres, S. G. Romanov, Structure-related optical properties of luminescent hetero-opals, J. Appl. Phys., 95, 1029-1035 (2004)

[а21]. S.G. Romanov, C.M. Sotomayor Torres, Forward scattering of light in thin opal films, Phys. Rev. E, 69, 046611-1-6 (2004)

[а22]. P. T. Miclea Z. Liang, A. S. Susha, F. Caruso, C. M. Sotomayor Torres, S. G. Romanov, Reflectivity behaviour of opals of gold nanoparticles coated spheres, Appl. Phys. Lett., 84, 3960-3962 (2004)

[а23]. С. Г. Романов, Структура спектров рассеяния в фотонных кристаллах на основе опала, Письма в ЖЭТФ, 79, 751-756 (2004) [а24]. D. Wang, J. Li, C. T. Chan, V.А. Salgueiriño-Maceira, L. M. Liz-Marzan, S. Romanov, F. Caruso, Optical Properties of Nanoparticle-Based Metallodielectric Inverse Opals, Small, 1, 122-130 (2005)

[а25]. S.G. Romanov, Direct and Indirect Control upon the Photonic Band Gap Dispersion in Opals Coated with Gold Nanoparticles, Fullerenes, Nanotubes and Carbon Nanostructures, 13, 319-329, Suppl. 1 (2005) [а26]. S. G. Romanov, A. S. Susha, C. M. Sotomayor Torres, Z. Liang, F. Caruso, Surface plasmon resonance in gold nanoparticle infiltrated dielectric opals, J. Appl. Phys., 97, 086103-1-3 (2005)

[а27]. S. G. Romanov, C. M. Sotomayor Torres, J. Ye, R. Zentel, Light propagation in triple-film hetero-opals, Progress Solid State Chemistry, 33, 279-286 (2005) [а28]. S.G. Romanov, C.M. S. Torres, M.Egen, R.Zentel, Light scattering in opal hetero-junction, Photonics & Nanostructures – Fundamentals & Applications, 4, 59-68 (2006)

[а29]. С. Г. Романов, Анизотропия распространения света в тонких пленках опалов, ФТТ, 52, 495–504 (2007)

[а30]. S.G. Romanov, M. Bardosova, M. Pemble, C.M. Sotomayor Torres, (2+1)-dimensional photonic crystals from Langmuir-Blodgett colloidal multilayers, Appl. Phys. Lett., 89, 43105-1-3 (2006)

[а31]. S.G. Romanov, M. Bardosova, D.E. Whitehead, I. Povey, M. Pemble, C.M. So-tomayor Torres, Erasing diffraction orders – opal versus Langmuir-Blodgett colloidal crystals, Appl. Phys. Lett., 90, 133101-1-3 (2007) [а32]. W. Khunsin, S. G. Romanov, C. M. Sotomayor Torres, J. Ye, R. Zentel, Optical transmission in triple-film hetero-opals, J. Appl. Phys., 104, 013527-1-8 (2008) [а33]. S.G. Romanov, Anisotropy of weak light scattering in thin opal films, J. Appl. Phys., 103, 093117-1-9 (2008)

[а34]. S.G. Romanov, M. Bardosova, I. Povey, M. Pemble, C.M. Sotomayor Torres, Understanding of transmission in the range of high-order photonic bands in thin opal film, Appl. Phys. Lett., 92, 191106-1-3 (2008)

[а35]. W. Khunsin, G. Kocher, S. G. Romanov, C. M. Sotomayor Torres, Quantitative analysis of lattice ordering in thin film opal-based photonic crystals, Adv. Funct. Mater., 18, 2471-2479 (2008)

[а36]. W. Khunsin, M. Scharrer, L. K. Aagesen, M. A. Anderson, R. P. H. Chang, C. M. Sotomayor Torres, S. G. Romanov, Resonance amplification of defect emission in ZnO-inverted opal, Optics Letters, 34, 1519-1521 (2009) [а37]. С.Г. Романов, M. Bardosova, Поляризационная анизотропия оптического пропускания в опалах и Лэнгмюр--Блоджетт-кристаллах, ФТТ, 52, 495–504 (2010) [а38]. С.Г. Романов, Особенности поляризационной анизотропии в оптическом отражении и пропускании коллоидных фотонных кристаллов, ФТТ, 52, 788-798 (2010)

[а39]. B. Ding, M. Bardosova, I. Povey, M. E. Pemble, S.G. Romanov, Engineered light scattering in colloidal photonic heterocrystals, Adv. Funct. Mater., 20, 853-860 (2010) [а40]. B. Ding, M. E. Pemble, A. V. Korovin, U.Peschel, S.G. Romanov, 3-dimensional photonic crystals with active surface – gold film-terminated opals, Phys. Rev. B, 82, 035119-1-9 (2010)

[а41]. S. G. Romanov, U. Peschel, M. Bardosova, S. Essig, K. Busch, Suppression of the critical angle of diffraction in thin film colloidal photonic crystals, Phys. Rev. B, 82 115403-1-11 (2010)

[а42]. A. S. Romanova, A.V. Korovin, С. Г. Романов, Опалы с тонкопленочным металлическим дефектом – гибридные коллоидные плазмонно-фотонные кристаллы, ФТТ, 53,1097-1105 (2011)

[а43]. S. G. Romanov, A. Regensburger, A. V. Korovin, U. Peschel, Hybrid colloidal plasmonic photonic crystals, Adv. Mater., 23 2515-2533 (2011) [а44]. B. Ding, M. Bardosova, M. E. Pemble, A.V. Korovin, U. Peschel, S. G. Romanov, Broadband omnidirectional light diversion in hybrid plasmonic-photonic crystals, Adv. Func. Mater., 21, 4182-4192 (2011)

[а45]. W. Khunsin, A. Amann, G. Kocher, S. G. Romanov, S. Pullteap, H. C. Seat, E. P. O’Reilly, R. Zentel, C. M. Sotomayor Torres, Noise-assisted crystallization of opal films, Adv. Func. Mater., 22, 1812-1821 (2012) [а46]. S.G. Romanov, S. Orlov, A. V. Korovin, G. P. Chuiko, A. Regensburger, A.

5. Romanova, A. Kriesch, U. Peschel, Probing guided modes in a monolayer colloidal crystal on a flat metal film, Phys. Rev. B, DOI: 10.1103/PhysRevB.00.005100 (2012)

[а47]. А.С. Романова, А.В. Коровин, С.Г. Романов, Влияние размерности на спектры гибридных плазмонно-фотонных кристаллов, ФТТ, в печати (2013)

6. Избранные статьи в сборниках трудов конференций

[б1]. S.G. Romanov, S. Orlov, A. V. Korovin, O. Zhuromskyy, U. Peschel, N. Vogel, K. Landfester, C. K. Weiss, Interplay of Mie and Bragg resonances in partly ordered monolayers of colloidal particles, Proc. SPIE, eds. H.R. Miguez, S.G. Romanov, L.C. Andreani, C. Seassal, 8425, 84250М-1-12 (2012) [б2]. S. G. Romanov, A. V. Korovin, M. R. Bahrami, U. Peschel, Hybrid architectures – enabling 4-dimensional plasmonic-photonic crystals, Proc. SPIE, eds. H.R. Miguez, S.G. Romanov, L.C. Andreani, C. Seassal, 8425, 842514-1-9 (2012) [б3]. J. Küchenmeister, C. Wolff, K. Busch, U. Peschel, S. G. Romanov, Cross-polarization coupling – an abandoned property of 3-dimensional photonic crystals, Proc. Metamaterials 2012 – 6th Int. Congr. on Advanced Electromagnetic Materials in Microwaves and Optics, 621-623 (2012)

[б4]. S. G. Romanov, S. Orlov, A. V. Korovin, U. Peschel, N. Vogel, K. Landfester, C. K. Weiss, Light transport in ordered and randomized photonic-plasmonic hybrid crystals, Proc. Metamaterials 2012 – 6th Int. Congr. on Advanced Electromagnetic Materials in Microwaves and Optics, 621-623 (2012)