k.ladutenko 6 лет назад
Родитель
Сommit
6468a93c21
1 измененных файлов с 31 добавлено и 35 удалено
  1. 31 35
      main.tex

+ 31 - 35
main.tex

@@ -323,24 +323,18 @@ AIST-NT CombiScope, представляющей собой сканирующи
 
 В соответствии \KL{со схемой} экспериментальной установки сбор
 излучения из туннельного контакта осуществлялся сквозь стеклянную
-подложку с тонкой плёнкой золота (см. рис.~\ref{rissetup}). Понятно,
-что в такой геометрии оптическое излучение частично поглощается и
+подложку с тонкой плёнкой золота (см. рис.~\ref{rissetup}). В такой геометрии оптическое излучение частично поглощается и
 отражается при прохождении через образец. Для определения оптических
 \KL{и геометрических} параметров исследуемых образцов были измерены
 спектры оптического пропускания (рис.~\ref{risTransmission}a).
-\KL{Серые зашумлённые линии соответствуют экспериментальным данным, поверх них наложены более гладкие черные линии, полученные в расчёте
-  методом матриц переноса (a правда им?). В этом расчёте для каждого
-  образца использовалось два подгоночных параметра: толщины подслоя
-  хрома и слоя золота, значения материальных параметров были взяты из
-  литературы [R. L. Olmon, B. Slovick, T. W. Johnson, D. Shelton,
+\KL{Светло-серые линии соответствуют экспериментальным данным, поверх них наложены более гладкие черные линии, полученные в расчёте
+  методом матриц переноса в коммерческом пакете ... (a правда им?). Экспериментальные кривые аппроксимировались с использованием двух подгоночных параметров для каждого образца: толщины слоев хрома и золота. Частотные дисперсии хрома и золота были взяты из   литературы [R. L. Olmon, B. Slovick, T. W. Johnson, D. Shelton,
   S.-H. Oh, G. D. Boreman, and M. B. Raschke. Optical dielectric
   function of gold, Phys. Rev. B 86, 235147 (2012), P. B. Johnson and
   R. W. Christy. Optical constants of transition metals: Ti, V, Cr,
   Mn, Fe, Co, Ni, and Pd, Phys. Rev. B 9, 5056-5070 (1974) ]. В
-  результате с высокой точностью удалось восстановить значения этих
-  толщин, см. таблицу~\ref{tabExpData}. Например, для образцов №3 и №5
-  общая толщина нанесённого покрытия отличается менее чем на 2~нм,
-  однако этого достаточно для видимых различий в спектрах пропускания. } В
+  результате с высокой точностью удалось восстановить значения 
+  толщин слоев металлов, образующих каждый из образцов, см. таблицу~\ref{tabExpData}. Например, для образцов №3 и №5   общая толщина нанесённого покрытия отличается менее чем на 2~нм,  однако этого достаточно для видимых различий в спектрах пропускания. } В
 области около 530 нм наблюдается резонансное увеличение пропускания
 света, что связано с особенностями в дисперсии диэлектрической функции
 золота \KL{\sout{[нужна ссыль]} есть выше}. Видно, что интегральный
@@ -356,39 +350,37 @@ AIST-NT CombiScope, представляющей собой сканирующи
 на образце №5 (с максимальной интенсивностью излучения), затем на
 образцах 1-4, и снова на образце №5. При повторном измерении
 зарегистрированная интенсивность излучения отличалась на
-незначительную величину. Данный факт подтверждает, что в течение
-экспериментов зонд не модифицировался.В таблице~\ref{tabExpData} в
+незначительную величину. Таки образом, можно сделать вывод, что в течение
+экспериментов зонд не модифицировался. В таблице~\ref{tabExpData} в
 столбце $I_n$ представлена нормированная средняя интенсивность эмиссии
 фотонов из туннельного контакта. Интенсивность зарегистрированного
 излучения туннельного контакта нормировалась на коэффициент
 пропускания излучения на длине волны 740 нм
-(см. рис.~\ref{risTransmission}a). Данная длина волны была выбрана в
-качестве референсной, основываясь на литературных данных об спектрах
-излучения фотонов из туннельного контакта под острием СТМ для схожих
+(см. рис.~\ref{risTransmission}a). Эта длина волны была выбрана в
+качестве референсной на основании на литературных данных о спектрах
+излучения фотонов из туннельного контакта золото-золото под острием СТМ для схожих
 конфигураций эксперимента ~\cite{parzefall2017antenna}.
 
-Представленные данные ясно показывают, существует зависимость между
-морфологическими особенностями пленок золота и интенсивностью
-излучения туннельного контакта. Увеличения размера зерна пленки золота
-в целом приводит к увеличению интенсивности излучения, такая же
-особенность прослеживается при уменьшении средней высоты
-зерна. Наиболее четко зависимость интенсивности излучения проявляется
-от параметра, определяющего аспектное отношение для зерен золота
+Представленные в таблице~\ref{tabExpData} данные ясно показывают, существует четкая корреляция между морфологическими особенностями пленок золота и интенсивностью
+излучения туннельного контакта. Увеличение латерального размера (ширины) зерна пленки золота в целом приводит к увеличению интенсивности излучения, такая же
+закономерность прослеживается при уменьшении средней высоты
+зерна. Наиболее четко зависимость интенсивности излучения проявляется в зависимости
+от параметра, определяющего аспектное отношение высоты к ширине зерен золота
 $A$. При уменьшении аспектного отношения зерна интенсивность излучения
 от пленок золота увеличивается драматическим образом.
 
+\commentA{Следующий абзац излишне косноязычен, т.е. написан казенным языком.}
 Предельным случаем поверхности со стремящимся к нулю параметром
-$Z_{grain}$ является монокристаллическое золото. Мы исследовали
+$A$ является монокристаллическое золото. Мы исследовали
 интенсивность излучения туннельного контакта от пленки
-монокристаллического золота толщиной 150 нм.  \KL{В таблице указана
-  толщина в 300нм} \KL{\sout{Понятно, что в}В} данном случае сбор
+монокристаллического золота толщиной 300~нм.  В данном случае сбор
 фотонов через подложку крайне затруднен\KL{, \sout{. В соответствии с
     данным фактом была введена модификация экспериментальной схемы, в
     которой} поэтому} сбор фотонов из-под острия СТМ был организован
 через боковой длиннофокусный объектив, установленный под углом
 25$^\circ$ к плоскости подложки. Для прямого сравнения полученных
 экспериментальных данных интенсивность излучения от
-монокристаллического золота при боковом сборе фотонов была нормирована
+монокристаллического золота при боковом сборе фотонов была перенормирована
 на интенсивность излучения от образца №5 при той же геометрии
 эксперимента. Полученные результаты показывают, что в случае
 применения монокристаллического золота интенсивность излучения фотонов
@@ -443,8 +435,10 @@ SC$^a$  & - & 300 &$\rightarrow\!\infty$ & $\rightarrow\! 0$& $\rightarrow \! \i
 %        \textbf{Таблица 1.} Параметры образцов и экспериментальные данные}
 \end{table}
 
+\commentA{Пока закончил тут :(}
+
 \KL{
-\section{Численное моделирования}
+\section{Результаты численного моделирования}
 
 В предыдущем разделе было отмечено, что для сравнения эффективности
 рождения фотонов под остриём СТМ зонда проводилась нормировка
@@ -459,7 +453,7 @@ SC$^a$  & - & 300 &$\rightarrow\!\infty$ & $\rightarrow\! 0$& $\rightarrow \! \i
 эксперименте с нижним расположением объектива (Рис.~\ref{rissetup})
 было зафиксировано оптическое излучение вызванное приложением
 напряжения к туннельному контакту. Возникает вопрос, каким образом
-излучение попало в этот объектив?
+излучение попало в объектив?
 
 Для моделирования излучения диполя вблизи поверхности независимо были
 использованы два метода. Это метод конечных разностей во временной
@@ -520,13 +514,13 @@ FDTD расчёт потока энергии вёлся в ближнем по
 Интерес представляет хорошее соответствие между результатом
 прохождения излучения диполя, расположенного вблизи поверхности, и
 результатом прохождения коллимированного пучка сквозь ту же
-структуру. Связано это с тем, что в первом случае учитывается вклад в
+структуру. Хорошо совпали отношения спектров разных образов, абсолютные значения отличаются. 
+Связано это с тем, что в моделировании с дипольным источником учитывается вклад в
 пропускание только для того  излучения, которое попадает в
 апертуру объектива. Это существенно ограничивает набор волновых
 векторов, во внимание принимаются только те волновые вектора, у
 которых доминирует компонента, направленная по нормали к поверхности
-от диполя к объективу. В результате использованная нормировка на
-спектры пропускания оказывается достаточно корректной.
+от диполя к объективу, что качественно похоже на прохождение плоской волны. Так как результат расчёта нормируется на спектр излучения диполя в вакууме по всем направлениям, то абсолютные значения получаются меньше, чем для пропускания коллимированного пучка. В результате можно считать, что использованная нормировка интенсивности эмиссии на спектры пропускания оказывается достаточно корректной для относительного сравнения эффективности излучения фотонов в туннельном зазоре.
 
 Дополнительно с помощью метода FDTD было промоделировано влияние СТМ зонда
 на спектры пропускания для случая дипольного источника. Относительное
@@ -570,9 +564,12 @@ FDTD расчёт потока энергии вёлся в ближнем по
 Численное моделирование, результаты которого представлены выше, позволяет утверждать следующее:
 \begin{itemize}
 \item Материальные параметры золота с подслоем хрома практически не меняются в зависимости от технологических параметров напыления. Экспериментально измеренные спектры хорошо описываются в широком диапазоне длин волн методом матриц переноса с использованием всего двух подгоночных параметров: толщина слоя золота и толщина подслоя хрома.
-\item Ближнепольные эффекты не влияют на эмиссию фотонов. Независимые расчёты методом FDTD и методом T-матриц показали, что фактор Парсела для дипольного источника, эквивалентного излучению туннельного тока, слабо меняется в зависимости от образца. У образца №1 c максимальной толщиной и образца кристаллического золота спектральные зависимости фактора Парсела практически идентичны.
+\item Ближнепольные эффекты без учёта шероховатости плёнок не влияют на эмиссию фотонов. Независимые расчёты методом FDTD и методом T-матриц показали, что фактор Парсела для дипольного источника, эквивалентного излучению туннельного тока, слабо меняется в зависимости от образца. У образца №1 c максимальной толщиной и образца кристаллического золота спектральные зависимости фактора Парсела практически идентичны.
+\item Нормировка на спектр пропускания коллимированного является корректной для для сравнения эффективности эмиссии фотонов в туннельном зазоре между различными образцами. Это обусловлено тем, что отношение расчётных спектров пропускания для разных образцов в модели с дипольным источником и учётом апертуры сбора сигнала хорошо совпало с экспериментальными данными.
+\item Корректным является сравнение данных, полученных в геометрии пропускания и  на отражение. Для области спектра, соответствующей эмиссии фотонов туннельным зазором, поток энергии, собираемый в боковую апертуру, слабо отличается для слоистого образца и образца из кристаллического кремния в модели с одинаковой мощностью дипольного источника. 
 \end{itemize}
 
+Всё вместе это свидетельствует о том, что различие в интенсивности эмиссии не связано с эффективностью вывода излучения из туннельного зазора, количество фотонов, которое рождается в туннельном зазоре действительно отличается почти на четыре порядка в зависимости от используемого образца.
 
 
 }
@@ -587,8 +584,7 @@ FDTD расчёт потока энергии вёлся в ближнем по
   туннельного контакта будет очень быстро падать в зависимости от
   радиуса золотого зерна.  
   
-  hint: Фактор Парсела сильно зависит от расстояния до подложки. Аналогично туннельному контакту 
-  }
+  hint: Фактор Парсела сильно зависит от расстояния до подложки. Аналогично туннельному контакту, если считать образцы плоскими - он для фиксированного растояния один и тот же. Но на образцах с шероховатостью эффективное расстояние может оказаться разным ( плюс там еще зависит от того эффективного расстояние, которое в итоге получается от обратной связи). Учитывался ли фактор Парсела в статье Суриса?  }
 
 1. Quenching and hot spots \KL{Я бы тему с hot spots и Джоулевы потери
 вообще убрал. То что написано в двух абзаца ниже вообще не