Современная электроника №7/2026

СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ 42 WWW.CTA.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 7 / 2026 ная решётка» определяет вообража- емое пространство, где расстояния измеряются в обратных величинах (1/длина), а не в реальных метрах. Когда свет падает на периодическую структуру, она может добавить (или отнять) к тангенциальному импуль- су света только одну кратную перио- ду решётки дискретную «порцию» Gm. За счёт добавочного импульса, обусловленного вектором обратной решётки (Reciprocal Lattice Vector – RLV), поверхностная колебательная структура начинала излучать свет (Radiation) в оптическом диапазоне. Именно это излучение и регистриро- валось экспериментально. Используя известный период решёт- ки и измеренные углы выхода излуче- ния, авторы определили волновой век- тор предполагаемых поверхностных плазменных колебаний и построили их дисперсионную зависимость ω(k). Полученные точки оказались близ- ки к рассчитанной дисперсионной кривой поверхностных плазменных колебаний на плоской поверхности алюминия. На основании этого Тэнг и Стерн связали наблюдаемое излуче- ние с возбуждением электронным пуч- ком распространяющихся поверхност- ных плазменных колебаний, которые благодаря решётке получали возмож- ность взаимодействовать с излучаю- щим электромагнитным полем. В этой же работе авторы провели дополнительный оптический экспе- римент, который они рассматривали как проверку предложенной интер- претации. Решётку освещали све- том той же длины волны и измеряли интенсивность зеркально отражённо- го излучения в зависимости от угла падения. В угловой зависимости отра- жения были обнаружены два прова- ла, положения которых практически совпадали с положениями максиму- мов излучения, наблюдавшихся при электронной бомбардировке. Совпада- ли также поляризационные условия. Тэнг и Стерн интерпретировали эти результаты как проявление «обрат- ного процесса» – возбуждения тех же поверхностных плазменных колеба- ний падающим светом через дифрак- ционную решётку. Следует, однако, осторожно отно- ситься к такой интерпретации вто- рого эксперимента. Непосредствен- но распространение поверхностной волны при оптическом возбуждении авторы не регистрировали. Наблюда- лось лишь уменьшение интенсивно- сти зеркально отражённого света при определённых углах падения. Поэто- му результаты этого опыта можно рассматривать как дополнительное свидетельство в пользу предложен- ной авторами интерпретации, но не как прямое наблюдение оптическо- го возбуждения и распространения поверхностной плазменной волны. Более однозначные эксперименты по оптическому возбуждению нерадиа- ционных поверхностных плазменных волн появились несколько позднее. Аналогичные результаты полу- чили в своих экспериментах Джа- сперсон (S.N. Jasperson) и Шнаттерли (S.E. Schnatterly). В докладе, сделанном весной 1967 года на Весенней сессии Американского Физического Обще- ства 1967 г., они показали, что имен- но микронеровности на поверхности тонких серебряных пластин обеспечи- вают связь фотона с поверхностными плазменными колебаниями. Дорабо- танный доклад авторы опубликовали значительно позже, в 1969 году [17]. В 1967 году почти одновременно появилось две статьи, посвящённые роли микронеровностей металличе- ской плёнки в возбуждении поверх- ностных плазменных колебаний. В начале декабря 1967 года в том же томе журнала «PRL», в котором была опубликована статья [15], появилась публикация Эдварда Стерна, но уже без соавторов [18]. «Plasma Radiation by Rough Surfaces (Излучение плаз- мы, обусловленное поверхностными неровностями)» – эту статью журнал получил 30 октября 1967 и разместил в журнале 4 декабря. В это же время, а именно 18 августа 1967 года, редакция немецкого жур- нала «Zeitschrift für Naturforschung» получила статью физиков из (IAP) Кречмана (E. Kretschmann) и Раэтера (H. Raether) под названием «Zur Theorie der Plasmaresonanzstrahlung an rauhen Oberflächen» («К теории плазморезо- нансного излучения от микронеров- ностей поверхностей») [19]. При этом авторы ссылаются на работу Стер- на как на «E.A. Stern, University of Washington, Plasma Radiation by Rough Surfaces, unveröffentlicht» – то есть «неопубликовано». Как было отмече- но выше, эти двое учёных обменива- лись личными письмами, в одном из которых Стерн поделился своими мыс- лями о роли микронеровностей (см. примечание в статье [11]). Учитывая это, мы приведём сначала краткое изложение работы [18]. Прежде всего, нужно подчеркнуть, что эта статья относится совсем к дру- гой физической линии, чем рассмо- тренная выше статья Тэнга и Стерна [15]. На примере работ Брамбринга– Раэтера, Штайнмана и Безенберга Стерн анализирует эксперименталь- но подтверждённые свойства излуча- тельных мод в тонких плёнках (Plasma Mode on the Bulk Frequency – PMBF), теоретически предсказанных Феррел- лом в 1958 году [2]. Таким образом, он ссылается на эксперименты, в которых на тонкую металлическую плёнку направляли свет и наблюдали рассе- янное излучение на объёмной плаз- менной частоте. Во всех этих опытах освещали поверхность металлической фольги и регистрировали рассеянное излучение, направленное в стороны от траектории зеркального отраже- ния. Интенсивность такого рассеянно- го излучения резко возрастала именно вблизи частоты объёмного плазмона данного металла. Например, для сере- бра это соответствует длине волны около 326 нм, то есть области ближ- него ультрафиолетового (УФ) излуче- ния, которое человеческий глаз не спо- собен воспринимать. Особенно важно, что Стерн предель- но ясно подчёркивает: теоретически нет запрета на сам факт возбужде- ния плазменной моды даже в тонкой и идеально гладкой плоскопараллель- ной плёнке. Проблема здесь заключа- ется не в самом возбуждении плаз- менной моды, а в том, что для тонкой плёнки, ограниченной абсолютно иде- альными поверхностями, излучение может выйти только в направлени- ях отражения и прохождения, демон- стрируя провал пропускания и мак- симум отражения. Чтобы объяснить реально наблюдавшееся излучение в других направлениях, необходимо было отказаться от идеально плоской поверхности. Для того чтобы понять рассужде- ния авторов дальнейших работ, име- ет смысл сделать небольшое заме- чание относительно терминологии. В оригинальных работах, о которых идёт речь, появились два новых тер- мина: «Rauheit/Rauigkeit» на немецком в работе Раэтера и «Rough/Roughness» в работах Стерна на английском. Согласно одним из наиболее автори- тетных словарей, немецкому Виль- гельма Гримма «DWB» и английско-