Update on Overleaf.

main.tex

@@ -39,7 +39,7 @@
 \newcommand{\commentC}[1]{ {\color{green} #1}} % AB - Alexey Bolshakov
 \newcommand{\commentD}[1]{ {\color{magenta} #1}} % DP - Dmitry Permyakov
 \newcommand{\KL}[1]{ {\color{orange} #1}} % KL - Konstantin Ladutenko
-\newcommand{\commentA}[1]{ {\color{brown}  #1}} % Anton Samusev
+\newcommand{\commentA}[1]{ {\color{violet}  #1}} % Anton Samusev
 % \newcolumntype{P}[1]{>{\centering\arraybackslash}p{#1}}
 % \newcolumntype{M}[1]{>{\centering\arraybackslash}m{#1}}
 
@@ -68,10 +68,10 @@
   А.\,А.\,Васильев$^{b}$,
   А.\,О.\,Голубок$^{a,c}$,
   А.\,В.\,Усков$^{a,d}$,
-  А.\,Д.\,Большаков$^{a}$,
-  А.\,А.\, Богданов$^{b}$,
-  A.\, Bouhelier$^{f}$
-  А.\,К.\,Самусев$^{b}$,
+  А.\,Д.\,Большаков$^{b}$,
+  А.\,А.\, Богданов$^{a}$,
+  A.\, Bouhelier$^{e}$
+  А.\,К.\,Самусев$^{a}$,
   и И.\,С.\,Мухин$^{a,b}$
 }
 
@@ -107,7 +107,8 @@ $^e$ Université Bourgogne Franche-Comté
   зависит от аспектного отношения высоты зерна золота к его
   диаметру. Максимальная интенсивность излучения фотонов из
   туннельного контакта достигается в случае использования
-  кристаллического золота с поверхностью близкой к атомарно гладкой.
+  кристаллического золота с поверхностью близкой к атомарно гладкой. 
+  \commentA{Наблюдаемый эффект объясняется тем, что эффективная площадь туннельного контакта обратно пропорциональна квадрату аспектного отношения зерна золота. Полученные результаты указывают на критический вклад неровности поверхностей, образующих туннельный зазор, в эффективность фотонной эмиссии.}
 }
 
 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
@@ -145,11 +146,11 @@ $^e$ Université Bourgogne Franche-Comté
 порядка рабочей длины волны лазера, эффективность накачки резонаторов
 становится крайне низкой~\cite{somelink}\commentD{нужна
   ссылка}\commentB{Считается как-бы очевидным. Тут можно только на
-  учебник какой-нибудь}. Таким образом, традиционные источники
+  учебник какой-нибудь}. \commentA{Кроме того, при помощи такие системы неприменимы для  реализации  однофотонных источников, необходимых для решения задач квантовых коммуникаций.} Таким образом, традиционные источники
 лазерного излучения плохо подходят для применения в подобных системах.
 
-Существует подход к созданию субмикронного источника излучения,
-основанный на использовании электрического туннельного контакта. В
+Один из подходов к созданию субмикронного источника излучения
+основан на использовании электрического туннельного контакта. В
 пионерской работе~\cite{lambe1976light} был впервые продемонстрирован
 эффект излучения фотонов при неупругом туннелировании электронов в
 планарной структуре металл-диэлектрик-металл (М-Д-М) с узким
@@ -167,11 +168,11 @@ $^e$ Université Bourgogne Franche-Comté
 усиление эмиссии фотонов, что связано с увеличением локальной
 плотность оптических состояний (LDOS) в области под острием СТМ. В
 такой системе туннельный контакт имеет размеры менее одного нанометра,
-что определяет возможность создания существено субволнового по
-размерам источника фотонов, управляемого электрически.
+что определяет возможность создания существенно субволнового по
+размерам источника фотонов (в т.ч. одиночных), управляемого электрически.
 
 Следует отметить, что квантовая эффективность эмиссии фотонов из
-острия СТМ все равно является относительно не высокой
+острия СТМ все равно является относительно невысокой
 ($10^{-6}-10^{-4}$). Локализация оптических наноантенн с субволновыми
 размерами под острием СТМ существенно увеличивает эффективность
 рождения фотонов и плазмонов [Навотный]. В теоретической работе
@@ -182,13 +183,12 @@ $^e$ Université Bourgogne Franche-Comté
 усиление электролюминесценции планарной металлической структуры, в
 туннельный контакт которой введена сферическая Au наноантенна.
 
-Как известно, морфологические особенности металлических пленок (такие, как
-шероховатость или размер зерна), являющихся одним из берегов
+\commentA{\sout{Как известно, морфологические особенности металлических пленок (такие, как шероховатость или размер зерна), являющихся одним из берегов
 туннельного контакта, также могут иметь антенные эффекты и влиять на
-интенсивность эмиссии фотонов. В данной работе мы исследуем влияние
+интенсивность эмиссии фотонов.}} В настоящей работе мы исследуем влияние
 свойств поверхности золотых пленок на эффективность излучения фотонов
-под острием СТМ. Выявление влияния морфологии золотой пленки на
-эффективность эмиссии фотонов является крайне необходимым при
+под острием СТМ. Выявление влияния морфологии образца на
+эффективность эмиссии фотонов является крайне важным для
 реализации эффективных источников локального излучения света.
 
 % Универсальным прибором для изучения туннельного контакта, является
@@ -203,21 +203,21 @@ $^e$ Université Bourgogne Franche-Comté
 % излучающего контакта влияет морфология поверхности металлической
 % пленки.
 
-\section{Установка и образцы}
+\section{Экспериментальная установка и исследуемые образцы}
 
-Туннельный контакт в исследуемой системе был реализован между зондом
+В этой работе туннельный контакт  был реализован в простейшей системе -- между зондом
 СТМ и тонкой золотой пленкой, нанесенной на поверхность стеклянной
 подложки. Зонд изготавливался из вольфрамовой проволоки диаметром
 150~мкм методом электрохимического травления в растворе гидроксида
 калия, после чего на него термически напылялся слой золота толщиной
-$\sim$30~нм c подслоем хрома для усиления адгезии. Острота зондов
-диагностировалось методом сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), и
+$\sim$30~нм c подслоем хрома для улучшения адгезии. Острота зондов
+контролировалась методом сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), и
 радиус закругления составлял около 100~нм.
 
-Стеклянные подложки толщиной 150~мкм, также покрывались тонким слоем
-золота с толщиной в диапазоне (15-50)~нм с подслоем хрома.  Важно, что
+Стеклянные подложки толщиной 150~мкм также покрывались тонкими слоями
+золота с толщинами в диапазоне (15-50)~нм с подслоем хрома.  Важно, что
 при напылении варьировались технологические параметры процесса,
-влияющие на морфологические особенности формируемых пленок.
+влияющие на морфологические особенности формируемых пленок. В контрольном эксперименте также исследовалась пленка кристаллического золота толщиной 300 нм, нанесенная на подложке из слюды. 
 
 \begin{figure}[t]\centering
 	\includegraphics[width=0.95\linewidth]{ExpSetup.eps}
@@ -227,37 +227,36 @@ $\sim$30~нм c подслоем хрома для усиления адгези
                 эксперимента. Сканирующий туннельный микроскоп
                 совмещен с инвертированным оптическим
                 микроскопом. Туннельный ток течет между СТМ зондом и
-                поверхностью золотой пленки, напыленной на стекло.  }
+                поверхностью золотой пленки, нанесенной на стекло.  
+                \commentA {Нужна сюда же картинка от Кости с двумя характерными геометриями островков с существенно разным аспектным отношением и площадью контакта. Типа artistic view. См. письмо от 19.07.2018 17:58.}
+                }
 \end{figure}
 
 Исследования эмиссии из туннельного контакта проводились на установке
 AIST-NT CombiScope, представляющей собой сканирующий туннельный
-микроскоп совмещенный с инвертированным оптическим микроскопом. Сбор
-света из туннельного контакта осуществлялся сквозь стеклянную
-подложку, на которой Была напылена пленка золота. Для захвата
-излучения использовался высокоапертурный объектив (Mitutoyo 100х,
-NA=0.95). Для регистрации излучения использовался детектор одиночных
+микроскоп совмещенный с инвертированным оптическим микроскопом. В большинстве экспериментов сбор света из туннельного контакта осуществлялся сквозь стеклянную
+подложку, на которой была напылена пленка золота. Для захвата
+излучения использовался высокоапертурный объектив (\commentA{\sout{Mitutoyo} Olympus} 100х, NA=0.95). Для регистрации излучения использовался детектор одиночных
 фотонов IDQ ID120 на основе лавинного фотодиода. Схема
 экспериментальной установки представлена на рис.~\ref{rissetup}.
 
 
-\section{Эксперимент}
+\section{Экспериментальные результаты}
 Эмиссия фотонов из туннельного контакта наблюдается при приложении
 напряжения смещения ($V_b$) к обкладкам туннельного контакта. При
 туннелировании электронов возможен упругий процесс, при котором
 электрон сохраняет свою энергию при переходе через потенциальный
 барьер, и неупругий процесс, когда часть энергии электронов теряется
 под барьером. Процесс рождения фотонов существенно более вероятен при
-неупругом туннелировании. На рис.~\ref{risEnergyDiagrammTunCont}
-представлена зонная диаграмма туннельного контакта, а также
+неупругом туннелировании. На рис.~\ref{risEnergyDiagrammTunCont} схематично
+представлены зонная диаграмма туннельного контакта и
 спектральная плотность $C(\omega)$ временных флуктуаций туннельного
 тока, описываемая как $C(\omega) = (eV_b - h\omega)$ и определяющая
 энергетический спектр излучения фотонов [ссыль на Bert Kecht]. Вообще
 говоря, спектр излучения фотонов зависит от многих параметров,
 например, используемых материалов берегов туннельного контакта и
 приложенного напряжения смещения~\cite{berndt1991inelastic}. Наиболее
-вероятным является одночастичный \KL{неупругий(? Есть ли оценка для доли упругого туннелирования?)} процесс, в котором энергия фотона
-ограничена напряжением смещения $\hbar\nu_o = |eV|$, где $\nu_o$ -
+вероятным является одночастичный  процесс, в котором энергия фотона \KL{в наиболее вероятном одночастичном процессе фотон не рождается, доля неупругого туннелирования $10^-5$} ограничена напряжением смещения $\hbar\nu_o = |eV|$, где $\nu_o$ -
 частота отсечки~\cite{lambe1976light}. Соответственно, для эмиссии
 фотонов в видимом диапазоне к контактам необходимо приложить
 напряжение в диапазоне (1,5-3)~В.
@@ -281,8 +280,7 @@ NA=0.95). Для регистрации излучения использова
               }
 \end{figure}
 
-В нашей работе исследования проводились при атмосферных условиях, что
-вносит особенности в режимы работы СТМ. В нормальных условиях,
+В нашей работе исследования \commentA{целенаправленно} проводились при атмосферных условиях, что вносит особенности в режимы работы СТМ. В нормальных условиях,
 исследуемые поверхности всегда покрыты тонким слоем воды (менее 1
 нм)~\cite{somelink}\, ~\cite{gomez2003field} и при подводе зонда к
 поверхности, между острием и поверхностью образуется водяной
@@ -291,9 +289,7 @@ NA=0.95). Для регистрации излучения использова
 ионы~\cite{senftle2010low}. Вследствие чего, ток, между пленкой и
 острием СТМ имеет две природы: туннельный ток и ионный ток
 электрохимического происхождения. За рождение фотонов отвечает именно
-туннельный ток, ионный ток в свою очередь, внося вклад в общий ток,
-отрицательно влияет на стабильность туннельного
-контакта~\cite{rogez2016mechanism}.
+туннельный ток, ионный ток в свою очередь, внося вклад в общий ток, \commentA{является паразитным} и отрицательно влияет на стабильность туннельного контакта~\cite{rogez2016mechanism}.
 
 Стабильность \KL{общего} тока \KL{\sout{туннельного контакта}} поддерживается следящей
 системой с отрицательной обратной связью (ОС). Следящая система
@@ -301,18 +297,16 @@ NA=0.95). Для регистрации излучения использова
 зондом и поверхностью образца таким образом, чтобы величина \KL{\sout{
 туннельного} общего} тока была постоянной. По характеру работы СТМ с ОС на
 воздухе при высоких напряжениях смещения, можно выделить три режима
-работы СТМ~\cite{rogez2016mechanism}: режим <<стабильного тока>>, режим <<не
-стабильного тока>>, при котором наблюдаются редкие всплески туннельного
+работы СТМ~\cite{rogez2016mechanism}: режим <<стабильного тока>>, режим <<нестабильного тока>>, при котором наблюдаются редкие всплески туннельного
 тока, и режим <<насыщения>>, в котором ОС возбуждена. В последнем
 режиме, сканер быстро подводит образец к зонду, возникает большой
 \KL{\sout{туннельный}} ток, \KL{протекающий через зонд}, и ОС сразу же разрывает контакт. Таким образом,
 возникают осцилляции в относительном положении между зондом и
-образцом, и как следствие, осцилляции \KL{\sout{туннельного} общего} тока при постоянном
-значении интегрального тока между образцом и зондом. Именно в режиме
+образцом, и как следствие, осцилляции \KL{\sout{туннельного} общего} тока при постоянном значении интегрального тока между образцом и зондом. Именно в режиме
 "насыщения" наблюдается максимальная эффективность эмиссии
 фотонов~\cite{rogez2016mechanism}. В наших экспериментах значение
 интегрального тока составляло 165~нА, при приложенном напряжении
-смещения 2,2~В.
+смещения 2,2~В. \commentA {Частота осцилляций зонда не зависела от образца (?) и составляла ... Гц.}
 
 Предварительно поверхность каждого образца исследовалась методами
 атомно-силовой микроскопии (АСМ). На полученных АСМ изображениях (не
@@ -569,8 +563,15 @@ FDTD расчёт потока энергии вёлся в ближнем по
 обладают очень похожей средней толщиной золотого покрытия, а из
 приведённых параметров больше всего отличается диаметр зёрен золота,
 чуть более чем в два раза. В тоже время, интенсивность излучения
-отличается в $\sim$37 раз. Таким образом, для объяснения столь существенного изменения интенсивности вероятно требуется привлечение каких-то эффектов, экспоненциальным образом зависящих от параметров образов.
+отличается в $\sim$37 раз.
 
+Основным эффектом, определяющим интенсивность эмиссии фотонов, является протекание туннельного тока. При этом регистрируемое изменение может быть как связано с изменением самого тока, так и с различной эффективностью вывода излучения из туннельного зазора. 
+
+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.
+\end{itemize}
 
 
 
@@ -584,7 +585,10 @@ FDTD расчёт потока энергии вёлся в ближнем по
   уменьшает площадь контакта, но это уже значительно серьезнее. Дело в
   том что после того, как зонд воткнулся в частицу, общая площадь
   туннельного контакта будет очень быстро падать в зависимости от
-  радиуса золотого зерна.  }
+  радиуса золотого зерна.  
+  
+  hint: Фактор Парсела сильно зависит от расстояния до подложки. Аналогично туннельному контакту 
+  }
 
 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