Международная конференция по электродинамике PIERS-2017

В Санкт-Петербурге с 22 по 25 мая прошла международная конференция «Progress In Electromagnetics Research Symposium» (PIERS-2017). Это большой симпозиум по практически всем направлениям электродинамики: от квантовой оптики до радиоантенн. Он проходит ежегодно в различных городах Европы, Азии или США. В нынешней конференции участвовало более 1000 человек из 65 стран мира, работало более 50 секций и мини-симпозиумов.

Организаторы симпозиума – Электромагнитная академия (The Electromagnetic Academy), международная организация со штаб-квартирой в Кембридже (США) и Санкт-Петербургский государственный университет. Первый симпозиум PIERS был организован в 1989 году, а в нынешнем проходит уже в 38-ой раз. Как сказал на пресс-конференции, посвященной открытию симпозиума, президент Академии электромагнетизма, председатель PIERS, профессор Мичиганского университета Лён Цан: «Помимо уравнений Максвелла мы обсудим широкий круг вопросов — от оптики и вычислительной математики до микроволнового излучения».

Кроме чисто научной проблематики на конференции в рамках секции «Образование в электромагнетизме» обсуждались вопросы физического образования в ВУЗ-ах. Также в программу вошел конкурс докладов молодых ученых.

На секции «Plasmon-assisted Effects in Nanoparticles and Nanostructures: From Field Enhancement to Material Modifications» («Плазмонные эффекты в ноначастицах и наноструктурах: от усиления поля к модификации материалов») с докладом «Bulk Photoemission from Plasmonic Nanoparticles: Physical Models and Software Tools» («Объемная фотоэмиссия из плазмонных наночастиц: физические модели и программное обеспечение») выступил доцент департамента электронной инженерии МИЭМ НИУ ВШЭ Р.Ш. Ихсанов. Представленная работа была выполнена совместно с российскими коллегами из Физического института им. Лебедева РАН (ФИАН) и зарубежными коллегами из Дании (Датского технологического института).

Суть наших исследований можно коротко описать следующим образом. В наноантеннах, т. е. металлических частицах нанометрового размера, при возбуждении локализованных плазмонных резонансов (ЛПР) под действием внешнего электромагнитного поля определенной частоты происходит резонансная фотоэмиссия. Возникновение ЛПР приводит к существенному увеличению напряженности электромагнитного поля внутри и вблизи наночастиц и, соответственно, к увеличению поглощения электронами металла энергии электромагнитного поля. Если энергия поглощаемого кванта достаточна для того, чтобы поглотивший этот квант электрон металла преодолел потенциальный барьер на границе наноантенны с матрицей, то при возбуждении ЛПР происходит резонансное увеличение фотоэмиссии. На этом принципе (резонансной фотоэмиссии электронов из плазмонных наноантенн) основаны многочисленные применения этого явления в науке и технике: от фотовольтаики до электрохимии, от электроники до медицины, отраженные в многочисленных публикациях в мировой научной литературе. Так, например, в апреле 2013 года в престижнейшем международном журнале Nature Nanotechnology на эту тему была опубликована статья с немного шуточным названием «Plasmonics: Harvest season for hot electrons» («Плазмоника: сезон уборки урожая горячих электронов») в которой делался обзор последних достижений в этой области и основных применений явления резонансной фотоэмиссии в технических устройствах.