Современная электроника №7/2026

СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ 39 WWW.CTA.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 7 / 2026 Раэтер воспринимает наблюдаемый свет как эмиссию, возникающую вследствие возбуждения плазменно- го резонанса, а не как простое вторич- ное рассеяние падающего фотона. На рис. 3 показана схема усовершен- ствованной по сравнению с предыду- щими экспериментами IAP установки, которая позволяла изменять направ- ление наблюдения и измерять интен- сивность вторичного излучения, рас- пространявшегося в разные стороны от серебряной плёнки. На рис. 3 обозначено: синяя стрел- ка – падающий свет; зелёная стрелка – отражённый свет; чёрная стрелка – свет, прошедший через пластинку; красные стрелки – «эмиссионное излучение», регистрируемое в раз- ных направлениях. Для уменьшения влияния фоново- го рассеяния авторы регистрировали отражённый, прошедший и эмисси- онный сигналы вне плоскости паде- ния, используя аппаратуру с высоким спектральным разрешением. В резуль- тате авторы впервые получили точ- ный спектральный профиль линии PREL и измерили её основные пара- метры: максимум на длине волны λ p = 3270 ±4 Å (3,792 ±0,005 эВ) и полу- ширина Δλ = 62 ±3 Å. Нужно подчеркнуть, что эти данные хорошо согласуются с проведёнными примерно в это же время независи- мыми измерениями потерь энергии на серебряных плёнках с использова- нием монохроматических быстрых электронов, показавших для поверх- ностных потерь пик с максимумом 3,63 ±0,02 эВ и для объёмных потерь пик с максимумом 3,78 ±0,02 эВ [12]. Этот факт служит подтверждением того, что переизлучаемый свет связан с тем же самым плазменным резонан- сом, что наблюдался в другом типе экс- периментов. Другой важный результат, полу- ченный в этой работе, показал, что при облучении плёнки узкополос- ным пучком с центральной несущей 3261 Å (кадмиевая линия) возбужда- лась только соответствующая узкая часть линии PREL без какого-либо спектрального сдвига или допол- нительного уширения. Тем самым было подтверждено, что наблюда- емая широкая линия представляет собой совокупность множества неза- висимых резонансных процессов, а не результат вторичного преобразова- ния частоты падающего света. Следу- ет подчеркнуть, что Раэтер и Шрай- бер по-прежнему интерпретировали наблюдаемый эффект именно как про- цесс эмиссии. Поэтому главным нере- шённым вопросом для них оставалось происхождение излучения, распро- страняющегося практически во всех направлениях. Если поверхность счи- тать идеально гладкой, то излучение, возникающее вне направлений зер- кального отражения и прохождения через плёнку, должно было взаимно гаситься благодаря интерференции. Именно эта проблема, а не сам факт существования PREL, являлась на тот момент центральным вопросом ста- тьи. С точки зрения истории разви- тия дальнейших исследований несомненный интерес представля- ет сноска в конце этой статьи, кото- рую стоит привести целиком: «Nach einer persönlichen Mitteilung von Prof. R. A. Ferrell und Prof. E. A. Stern ist es notwendig, die Rauhigkeit der Oberfläche in Betracht zu ziehen». Буквальный перевод: «Согласно личному сообще- нию профессора Р.А. Феррелла и про- фессора Эдварда Стерна необходимо учитывать микронеровности поверх- ности». Смысл этой короткой фразы заключается в том, что уже в кон- це 1966 года Феррелл и Стерн счита- ли необходимым учитывать микро- неровности реальной поверхности металла (Rauhigkeit), которая имеет микроскопические впадины и бугор- ки с размерами как минимум поряд- ка нескольких нанометров и не может быть абсолютно гладкой. Именно здесь впервые появляется идея, кото- рая через год легла в основу работы Эдварда Стерна о роли микронеровно- сти поверхности «Oberflächen Rauhen». К этому вопросу мы вернёмся несколь- ко позже, следуя хронологическому порядку обзора. Следующей по времени стала публи- кация от 10 января 1967 года в жур- нале «Physical Review» статьи Кене- та Клиевера (Kenneth L. Kliewer) и Рональда Фукса (Ronald Fuchs), в кото- рой впервые была построена после- довательная электродинамическая теория коллективных электронных возбуждений в тонкой металличе- ской пластине конечной толщины [13]. В модели, учитывающей при- ближение свободного электронного газа, эти возбуждения связываются с излучательными полями вне пла- стины, образуя смесь «коллективно- го движения электронов и фотонов (Mixture of Collective Electron Motion and Photons)». В результате решения системы стандартных уравнений Мак- свелла для тонкой металлической пла- стины конечной толщины с граница- ми металл–диэлектрик был получен спектр собственных мод, содержащих как кванты коллективных колебаний свободных электронов внутри объёма проводника, так и моды поверхност- ных колебаний заряда, сопряжённых с электромагнитным полем. Таким образом, Клиевер и Фукс впервые показали, что в металличе- ской пластине наряду с обычными объёмными плазменными колебани- ями существуют собственные поверх- ностные электромагнитные моды, свя- занные с внешним излучением. Эти коллективные электронные поверх- ностные моды (Collective Electronic Surface Modes, CESM) возникают вслед- ствие взаимодействия коллективно- го движения электронов с фотонным полем. Одним из ценных моментов в этой статье было то, что авторы получили дисперсионные соотношения (зави- симость частоты от волнового числа) для всех коллективных мод металли- ческой плёнки, включая поверхност- ные моды (Surface Modes) на каждой из границ. В отличие от более ранних, чисто электростатических моделей, в этой работе Клиевер и Фукс описы- вают CESM как полноценные элек- тромагнитные волны с определён- ной дисперсией, связанные с внешним фотонным полем. Это позволило проследить, как частоты и поля поверхностных мод зависят от толщины плёнки и диэлектрической проницаемости окружающей среды. Хотя статья Кли- евера и Фукса носила исключительно теоретический характер и не содержа- ла экспериментальных результатов, она сразу поставила перед исследова- телями практический вопрос: каким образом можно возбудить предска- занные поверхностные моды обыч- ным светом? Появление подобной электродина- мической теории коллективных мод фактически подготовило почву для первых экспериментов по возбужде- нию поверхностных плазменных мод светом. К этому времени, в общем, было понятно, что для того, чтобы возбудить поверхностные плазмен- ные колебания, необходим был про-