Научная тема: «ОПТИЧЕСКИЕ И ОПТОМЕХАНИЧЕСКИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В НАНОСТРУКТУРНЫХ ПРОСВЕТЛЯЮЩИХ И НАНОФОКУСИРУЮЩИХ СИСТЕМАХ»
Специальность: 01.04.05
Год: 2014
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Разработан аналитический метод «мнимой границы» для исследования оптических свойств двух- и трехмерных разреженных наноструктурных систем без применения гомогенизации. При этом нанокомпозит представляется в виде плоскости с нефренелевскими коэффициентами отражения и пропускания, что позволяет, определив последние при заданной среде-матрице, рассчитывать оптические характеристики структуры в произвольном окружении.
  2. Эффективная оптическая толщина упорядоченного монослоя нанообъ-ектов из недиспергирующего материала обладает частотной дисперсией, что позволяет погасить отражение от среды, покрытой таким монослоем, в конечном диапазоне частот.
  3. Упорядоченный слой нанополостей в приповерхностном слое подложки является просветляющей структурой, подходящей для просветления широкого ряда непоглощающих, непроводящих материалов. Подстройка наноструктуры под заданную среду производится изменением размера полостей.
  4. Наноструктурное покрытие из упорядоченно расположенных сферических частиц позволяет одновременно снизить отражение от тонкопленочного кремниевого фотовольтаического элемента и трансформировать падающую плоскую волну в набор сколлимированных пучков, что приводит к существенному приросту поглощения излучения в слое полупроводника без увеличения прохождения света в подложку.
  5. Оптические силы, действующие на плазмонную наночастицу, расположенную вблизи подложки, могут ослабевать при уменьшении расстояния от нее до поверхности при частоте внешнего поля выше частоты плазмонного резонанса.
  6. Плазмонный субволновой концентратор излучения, представляющий собой V-образную канавку в металле, позволяет ускорять и направленно перемещать наночастицы за счет использования градиентной оптической силы. При этом реализуется отталкивание нанообъекта от области максимальной интенсивности локального сфокусированного поля, которая существенно превышает значения интенсивности падающей волны.
  7. Модель наноразмерного оптомеханического модулятора интенсивности, представляющая собой V-образный волновод (канавку) в металле, позволяет реализовать 10%-ю модуляцию интенсивности прошедшего оптического сигнала при помощи единственной наночастицы, выступающей в роли затвора и приводимой в движение контрольным лучом. При этом частота модуляции находится в диапазоне 10-50 МГц.
Список опубликованных работ
A.1. Гадомский, О. Н. Оптические ближнепольные резонансы в системе взаимодействующих металлических наночастиц / О. Н. Гадомский, А. С. Шалин // Физика металлов и металловедение. - 2006. - Т. 101, №5. - С. 462-471.

A.2. Шалин, А. С. Электродинамический отклик коллоидного ансамбля с учетом влияния удаленных наночастиц / А. С. Шалин // Изв. ВУЗов. Физика. - 2006. - Т. 49, №8. - С. 3-11.

A.3. Шалин, А. С. Рассеяние света наноразмерными системами с различной пространственной организацией / А. С. Шалин // Ж. прикл. спектр. -2006. - Т. 73, №5. - С. 641-646.

A.4. Гадомский, О. Н. Магнитные размерные резонансы в нано-структурных системах / О. Н. Гадомский, А. С. Шалин // Радиотехника и электроника. - 2007. - Т. 52, №2. - С. 219-224.

A.5. Гадомский, О. Н. Электронные состояния в металлических кластерах / О. Н. Гадомский, А. С. Шалин // ЖЭТФ. - 2007. - Т. 131., №1. - С. 5-13.

A.6. Гадомский, О. Н. Эффект оптического просветления нанок-ристаллического монослоя и границы раздела двух сред / О. Н. Гадомский, А. С. Шалин // ЖЭТФ. - 2007. - Т. 132., №10. - С. 870-884.

A.7. Шалин, А. С. Излучательные переходы в металлических нанокла-стерах / А. С. Шалин // Физика металлов и металловедение. - 2008. - Т. 105, №2. - С. 137-144.

A.8. Шалин, А. С. Оптические свойства упорядоченных нанокомпозитов / А. С. Шалин // Нелинейный мир. - 2009. - Т. 3. - С. 170-172.

A.9. Шалин, А. С. Эффективные оптические параметры упорядоченных нанокомпозитов / А. С. Шалин // Радиотехника и электроника. - 2009. - Т. 54, № 6. - С. 733-741.

A.10. Шалин, А. С. Оптические свойства наноструктурных слоев на поверхности подстилающей среды / А. С. Шалин, С. Г. Моисеев // Оптика и спектроскопия. - 2009. - Т. 106, № 6. - С. 1004-1013.

A.11. Шалин, А. С. Эффект абсолютной прозрачности упорядоченного нанокомпозита / А. С. Шалин // Письма в ЖЭТФ. - 2009. - Т. 90, №4. - С. 279-285.

A.12. Шалин, А.С. Регулирование отражательной способности границы раздела двух сред монослоем наночастиц / А.С. Шалин, С.Г. Моисеев // Квантовая электроника. - 2009. - Т. 39, № 12. - С. 1175-1181.

A.13. Шалин, А. С. Широкополосное просветление среды, модифицированной внедренным слоем из нанополостей / А. С. Шалин // Письма в ЖЭТФ. - 2010. - Т. 91, № 12. - С. 705-711.

A.14. Shalin, A. S. Anomalies of light transmission through regular nano-composites / A. S. Shalin, V. S. Gorelik // Journal of Russian Laser Research. - 2010. - Vol. 31, № 4. - P. 390-402.

A.15. Шалин, А. С. Отрицательный эффективный показатель преломления

металлических наночастиц в неупорядоченных нанокомпозитах / А. С. Ша-лин // Физика металлов и металловедение. - 2010. - Т. 110, № 2. - С. 125-137.

A.16. Шалин, А. С. Абсолютно прозрачный наноматериал / А. С. Шалин // Нелинейный мир. - 2010. - Т. 8, № 2. - С. 68-69.

A.17. Шалин, А. С. Микроскопическая теория оптических свойств композитных сред с хаотическим распределением наночастиц / А. С. Шалин // Квантовая электроника. - 2010. - Т. 40, № 11. - С. 1004-1011.

A.18. Шалин, А. С. Оптические свойства нанокристаллических слоев, внедренных в среду-носитель / А. С. Шалин // Радиотехника и электроника. -

2011. - Т. 56, № 1. - С. 20-33. A.19. Шалин, А. С. Широкополосное просветление сред одиночным на- нокристаллическим слоем / А. С. Шалин // Нелинейный мир. - 2011. - Т. 9, № 1. - С. 15-16.

A.20. Шалин, А. С. Эффект оптического просветления среды нанокри-сталлическими слоями / А. С. Шалин // Квантовая электроника. - 2011. - Т. 41, № 2. - С. 163–169.

A.21. Шалин, А. С. Металлодиэлектрические нанокомпозиты повышенной прозрачности / А. С. Шалин // Физика металлов и металловедение. -2011. - Т. 112, № 1. - С. 3-14.

A.22. Шалин, А. С. Оптически индуцированные силы в системе «наноча-стица на подложке» / А. С. Шалин // Физика металлов и металловедение. -2011. - Т. 112, № 1. - С. 39-46.

A.23. Shalin, A. S. Optical Antireflection of a Medium by Nanostructural Layers / A. S. Shalin // Progress in Electromagnetic Research B. - 2011. -Vol. 31. - P. 45-66.

A.24. Шалин, А. С. Оптический ускоритель наночастиц / А. С. Шалин // Радиотехника и электроника. - 2011. - Т. 56, №. 8. - C. 970–979.

A.25. Шалин, А. С. Квазиклассическая теория оптических свойств нанок-ластеров никеля / А. С. Шалин, А.В. Гороховский // Нанотехника. - 2011. - № 1(25). - С. 42-50.

A.26. Шалин, А. С. Влияние буферного газа Ar и димерного компонента на оптические свойства паров натрия / А. С. Шалин, А.С. Кадочкин // Журнал прикладной спектроскопии. - 2012. - Т.79., № 1. - C.122-128.

A.27. Шалин А. С. Оптические силы в концентраторах излучения / А. С. Шалин, С. В. Сухов // Нелинейный мир. - 2012. - Т. 10, № 2. - C. 118-119.

A.28. Шалин, А. С. Оптические силы в плазмонных наноантеннах / А. С. Шалин, С. В. Сухов // Квантовая электроника. - 2012. - Т. 42, № 4. - С. 355– 360.

A.29. Shalin, A. S. Plasmonic Nanostructures as Accelerators for Nanoparti-cles: Optical Nanocannon / A. S. Shalin, S. V.Sukhov // Plasmonics. -2013. - Vol. 8, Issue 2. -P. 625-629.

A.30. Шалин, А.С., Кадочкин А.С. Метод «мнимой границы» в исследовании оптических свойств упорядоченных наноструктур / А.С. Шалин, А.С. Кадочкин // Наносистемы. Физика, химия, математика. - 2012. - Т. 3, № 5. -С. 78-83.

A.31. Shalin, A. S. Approximate Model for Universal Broadband Antireflection Nano-Structure / A. S. Shalin, S. A. Nikitov // Progress in Electromagnetic Research B. - 2013. - Vol. 47. - P. 127-144.

A.32. Шалин, А.С. Наноматериал повышенной прозрачности / А.С. Ша-лин, А.С. Кадочкин // Известия Самарского научного центра РАН. - 2012. - Т. 14, № 4(4). - С. 1114-1119.

A.33. Шалин, А. С. Оптический ускоритель наночастиц / А. С. Шалин, С. В. Сухов // Нелинейный мир. - 2013. - Т. 11, № 2. - C. 82-83.

A.34. Photovoltaic absorption enhancement in thin-film solar cells by non-resonant beam collimation by submicron dielectric particles / Constantin R. Si-movski, Alexander S. Shalin, Pavel M. Voroshilov, Pavel A. Belov. // J. Appl. Phys. – 2013. - Vol.114. 103104

A.35. Plasmonic nanostructures for local field enhancement in the UV region [electronic resource] / A.S. Shalin, S.V. Sukhov, A.E. Krasnok, S.A. Nikitov // Photon.Nanostruct.:Fundam.Appl. http://dx.doi.org/10.1016/j.photonics.2013.08.004.

A.36. Nano-opto-mechanical effects in plasmonic waveguides / A.S. Shalin, P. Ginzburg, P. Belov et al. // Laser Photonics Rev. – 2014. –Vol. 8, Issue 1. – P. 131–136.

A.37. Непоглощающий метаматериал с дисперсией эффективного показателя преломления / А.С. Кадочкин, А.С. Шалин, Н.А. Маслов и др. // Известия ВУЗов: Поволжский регион. Физико-математические науки. – 2013. - № 4(28). - С. 117-130.

A.38. Шалин, А. С. Квантовая природа оптических свойств металлических нанокластеров / А. С. Шалин // Когерентная оптика и оптическая спектроскопия: сборник статей, Казань - КГУ. - 2006. - С. 221-225.

A.39. Шалин, А. С. Учет влияния дальних «соседей» на оптические свойства наночастицы в ансамбле / А. С. Шалин // Ученые записки УлГУ. Серия физическая. -2006. - № 1(18). - С. 79-85.

A.40. Шалин, А. С. Полуфеноменологический подход к описанию золотых нанокластеров / А. С. Шалин // Ученые записки УлГУ. Серия физическая. - 2006. - № 1(18). - С. 74-78.

A.41. Шалин, А. С. Эффективный показатель преломления метаструктурных систем / А. С. Шалин // Ученые записки УлГУ. Серия физическая. - 2006. - № 1(18). - С. 127-135.

A.42. Шалин, А. С. Отражение света наноструктурным слоем на поверхности подстилающей среды / А. С. Шалин, С. Г. Моисеев // Радиоэлектронная техника: Межвузовский сборник научных трудов - Ульяновск: УлГТУ. -2008. - Вып. 10. - С. 46-55.

A.43. Шалин, А. С. Оптически индуцированные силы в наноструктурных системах / А. С. Шалин // Современные проблемы наноэлектроники, нано-технологий, микро- и наносистем: Материалы трудов всероссийской школы молодых ученых. Инновационные технологии. – Ульяновск: УлГУ. – 2010. -Вып. 3. - С. 6-22.

A.44. Шалин А. С. Оптические свойства паров щелочных металлов / А. С. Шалин, А.С. Кадочкин // Современные проблемы наноэлектроники, нанотех-нологий, микро- и наносистем: Материалы трудов всероссийской школы молодых ученых. Инновационные технологии. – Ульяновск: УлГУ. – 2010. -Вып. 3. - С. 51-61.

A.45. Шалин, А. С. Метод мнимой границы и квазирегулярное приближение в приложении к оптическим свойствам хаотических композитов / А.С. Шалин // Радиоэлектронная техника: межвузовский сборник научных трудов

- Ульяновск: УлГТУ. - 2012. - С. 179-189.

A.46. Шалин, А. С. Широкополосное просветление сред одиночным на-нокристаллическим слоем / А. С. Шалин // Нанотехнологии: разработка, применение — XXI век. - 2012. - №3. - C. 4-5.

A.47. Шалин, А. С. Абсолютно прозрачный наноматериал / А. С. Шалин // Нанотехнологии: разработка, применение — XXI век. - 2012. - №1. - C. 43-44.