Борщагівський Є. Г. Мікроскопія ближнього поля та застосування функціоналізованих зондів.

Дисертація присвячена пошукам нових підходів скануючої оптичної мікроскопії ближнього поля. Крім нових концепцій та використання не врахованих досі параметрів світла розглянуті і стандартні підходи, а саме: пошук умов для підсилення локального поля та покращення його локалізації. Останнє досягнуто використанням несиметричних куто- або стрілоподібних апертур. Був також сформульований механізм утворення структури локального поля після субдифракційної апертури в шарі реального металу ненульової товщини. В роботі запропоновано використати поляризацію та запровадити еліпсометричну реєстрацію у вимірах в ближньому полі, що дає додаткову гнучкість та є перспективним методом розділення сигналів від топографії і зміни оптичних властивостей поверхні. Ще одним запропонованим новим підходом є концепція віддаленого зонда, а саме перенос області локалізації поля шаром плазмонного металу з властивостями суперлінзи. Показано, що такий підхід може дати переваги навіть над ситуацією із зондом, розташованим ближче, за відсутності шару металу. В роботі показано, що зміна локального поля впливає на макроскопічні параметри світла, що реєструється. Так, форма спектра пропускання тонких плівок залежить від підкладки, та біля резонансу описується лінією Фано, а не звичною лінією Лоренца, яка є лише граничним випадком. Дослідження молекулярних шарів за допомогою підсиленого зондом комбінаційного розсіювання дало змогу запропонувати концепцію стабільного раманівського зонда на основі функціоналізації, що розширює можливості такої мікроскопії на різноманітні, навіть не оптичні ефекти. Крім розглянутих багатообіцяючих перспектив, показано, що такі функціоналізовані зонди можуть слугувати внутрішнім стандартом в підсиленому зондом комбінаційному розсіюванні, що є першим кроком у перетворенні цього методу на аналітичний. Виявлені в роботі ефекти та взаємодії, а також запропоновані нові концепції дозволяють отримувати нову інформацію, відкривають нові перспективи використання оптики ближнього поля із специфічними функціоналізованими зондами для дослідження різноманітних (не лише оптичних ефектів) з нанометровою роздільною здатністю.