Спектроскопия спиновых шумов — новые пути развития: 2019 г. этап 3

Проект: исполнение гранта/договораисполнение этапа гранта/договора

описание

Проект нацелен на развитие спектроскопии интенсивности света, поляризационная версия которой — спектроскопия спиновых шумов — в последнее время пользуется широкой популярностью. В отличие от традиционной оптической спектроскопии данная техника подразумевает изучение спектральных характеристик шумов интенсивности оптического поля (как правило, лежащих в области радиочастот), а не спектров электромагнитного поля оптической частоты. Основы этого направления были заложены пионерскими экспериментами [1,2] (см. также обзоры [3,4]). Спектроскопия шумов интенсивности, фигурирующая в литературе под различными названиями — корреляционная спектроскопия, спектроскопия динамического рассеяния света, спектроскопия оптического смешения — нашла свое применение для решения многих задач динамики рассеивающих сред. Наиболее устойчивые и практически важные области приложений спектроскопии шумов интенсивности света в настоящее время связаны с биологией и медициной, где на ее основе разработано множество методов неинвазивной диагностики (см., напр., [5]). В последнее десятилетие эта область исследований претерпела радикальные изменения: выяснилось, что поляризационная версия спектроскопии интенсивности света представляет собой уникальный инструмент исследования полупроводниковых структур (включая наноструктуры и структуры низкой размерности). Идея такой версии шумовой спектроскопии, представляющей собой вариант спектроскопии магнитного резонанса, была впервые реализована Е. Б. Александровым и В. С. Запасским еще в 1981 году [6], однако широкое практическое применение она нашла лишь около десяти лет тому назад, в значительной степени — благодаря достижениям современной электроники в области высокоскоростной обработки больших массивов информации. Сейчас спектроскопия поляризационных шумов интенсивности света (больше известная как спектроскопия спиновых шумов) — это новое, бурно развивающееся направление физики спиновых систем. Будучи нацеленной, в первую очередь, на регистрацию спектров магнитного резонанса, новая методика принципиальным образом отличается от традиционной спектроскопии магнитного резонанса и по технике измерений, и по характеру извлекаемой информации. Достаточно сказать, что шумовой метод регистрации магнитного резонанса является невозмущающим, не предполагает возбуждения детектируемого резонанса и не требует магнитной поляризации среды. Этот факт определяет важность проблемы информационного содержания шумов интенсивности света применительно к исследованиям различного рода парамагнетиков, из которых наибольший интерес представляют полупроводниковые наноструктуры.

1. T. Forrester, R. A. Gudmundsen, and P. O. Johnson. Photoelectric mixing of incoherent light. Phys. Rev. 99, 1691–1700 (1955).
2. Hanbury-Brown and R. Q. Twiss. Correlation between photons in two coherent beams of light. Nature 177, 27–29 (1956).
3. Дж. Венедек. Спектроскопия оптического смешения и ее приложения к задачам физики, химии, биологи техники. УФН, т. 106, 481 (1972).
4. E. Б. Александров, Ю. М. Голубев, А. В. Ломакин и В. А. Лоскин. Спектроскопия флуктуаций интенсивности оптических полей с негауссовой статистикой. УФН, т. 140, 547 (1983).
5. Тучин В. В. Оптика биологических тканей. Методы рассеяния света в медицинской диагностике. Пер. с англ. Дербова В. Л. М., Физматлит, 2013. ISBN: 978-5-9221-1422-6.
6. Е. Б. Александров и В. С. Запасский. Магнитный резонанс в спектре шумов фарадеевского вращения. ЖЭТФ, том 81, вып. 1(7), с. 132-138 (1981).








Короткий заголовок__
АббревиатураRSF_RG_2017 - 3
СтатусЗавершено
Действительная дата начала/окончания1/01/1931/12/19