Современная электроника №7/2026

СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ 48 WWW.CTA.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 7 / 2026 статье 1971 года ещё не использовался; он закрепился в научной литературе позднее как название метода, основан- ного на регистрации этого резонанса. В современной плазмонике SPR (ППР) – высокочувствительный опти- ческий метод исследования припо- верхностного слоя, основанный на регистрации резонансного мини- мума отражения при возбуждении поверхностных плазмон-поляритонов p -поляризованным светом. Измене- ние показателя преломления среды у поверхности металла приводит к сме- щению положения этого минимума. В заключение этого раздела нуж- но отметить, что результаты рассмо- тренных выше теоретических и экс- периментальных работ постепенно привели физиков к пониманию того, что распространяющееся вдоль грани- цы металл–диэлектрик поверхност- ное плазменное возбуждение нельзя рассматривать только как колебание свободного электронного газа. В нём коллективное движение электронов, связанное с электромагнитным полем, локализованным у поверхности, сви- детельствует о возникновении ново- го гибридного состояния света и веще- ства. Таким образом, складывалась карти- на, указывающая на возникновение в системе гибридного состояния, в кото- ром электромагнитная волна локали- зована у поверхности, электронный газ участвует в коллективных колеба- ниях, а энергия и импульс распреде- лены между светом и веществом. Ана- логичные свойства наблюдались при образовании экситон-поляритонов и фонон-поляритонов, о которых мы рас- сказывали в «Современной электро- нике» № 4, 2026. Позже, в середине 1970-х, подоб- ные гибридные возмущения света и коллективных колебаний свобод- ных электронов получили название поверхностных плазмон-полярито- нов (Surface Plasmon Polaritons – SPP). Практическим итогом рассмотрен- ных выше работ стало создание нового класса высокочувствительных опти- ческих приборов – сенсоров поверх- ностного плазмонного резонанса (SPR-сенсоров). В основе большинства таких устройств лежит идея Отто – Кречмана: возбуждение поверхност- ного плазмона p-поляризованным светом и регистрация возникающего резонансного минимума отражения. Электромагнитное поле поверхност- ного плазмона сосредоточено вблизи границы металл–диэлектрик и поэ- тому чрезвычайно чувствительно к изменению показателя преломления прилегающей среды. Даже небольшое изменение её состава приводит к сме- щению резонансного угла или длины волны, которое и становится измеря- емым сигналом. Особенно широкое распространение получили SPR-биосенсоры. На чувстви- тельную поверхность наносят специ- альные реагенты, избирательно связы- вающие определяемые молекулы. Их захват изменяет показатель прелом- ления приповерхностного слоя и соот- ветственно положение SPR-минимума. Это позволяет в реальном времени исследовать молекулярные взаимо- действия без использования специ- альных флуоресцентных или радио- активных меток. Сегодня SPR-сенсоры применяются в медицинской диагно- стике, контроле пищевых продуктов и воды, разработке лекарственных пре- паратов, а также в различных химиче- ских и технологических измерениях. Таким образом, поверхностный плазмонный резонанс прошёл путь от фундаментального физическо- го эффекта до основы практически используемых высокочувствитель- ных приборов. Обзор современных SPR-датчиков мы планируем сделать в одном из следующих номеров жур- нала. Подробный разбор этой темы от теории до практики можно посмо- треть в одной из последних работ [25]. Но этим история не заканчивается. Мы вплотную подошли к завершаю- щему этапу нашего рассказа о том, как высказанные в 1932 году идеи привели к плазмон-поляритонам Тамма. Литература 1.  Ritchie R. Plasma Losses by Fast Electrons in Thin Films. Physical Review. Vol. 106, p. 874, 1957. URL: https://ethz.ch/content/dam/ethz/ special-interest/mavt/process- engineering/omel-dam/documents/ handouts/rh-ritchie.pdf. 2.  Ferrell R.A. Predicted Radiation of Plasma Oscillations in Metal Films. Physical Review 111, 1214– 1222 (1958). URL: https://journals. aps.org/pr/abstract/10.1103/ PhysRev.111.1214. 3.  Powell C.J., Swan J.B. Origin of the Characteristic Electron Energy Losses in Aluminum. Physical Review, Vol. 115, No. 4, p. 869. Published 15, August 1959. URL: https://ethz.ch/ content/dam/ethz/special-interest/ mavt/process-engineering/omel-dam/ documents/handouts/cj-powell.pdf. 4.  Stern E.A. Surface Plasma Oscillations and the 7 ev Loss in Aluminum. Report number FA8 Spring Meeting APS April 30 – May 2, 1959, Washington, Columbia. Bulletin of the American Physical Society, Ser. II, Vol. 4, No. 4, p. 235, April 30, 1959. URL: https://archive.org/details/sim_ bulletin-of-the-american-physical- society_1959-04-30_4_4. 5.  Powell C.J., Swan J.B. Effect of Oxidation on the Characteristic Loss Spectra of Aluminum and Magnesium. PDF. Physical Review, Vol. 118, Рис. 10. Структурная схема установки, поясняющая принцип эксперимента Кречмана (1971 г.)