Influence of Photoexcitation Depth on Luminescence Spectra of Bulk GaAs Single Crystals and Defect Structure Characterization

The results of investigation of bulk GaAs photoluminescence are presented taken from near-surface layers of different thicknesses using for excitation the light with the wavelengths which are close but some greater than the excitonic absorption resonances (so-called bulk photoexcitation). Only the excitonic and band-edge luminescence is seen under the interband excitation, while under the bulk excitation, the spectra are much more informative. The interband excited spectra of all the samples investigated in the present work are practically identical, whereas the bulk excited PL spectra are different for different samples and excitation depths and provide the information on the deep-level point defect composition of the bulk materials.Comment: Aalborg Summer School on Nonlinear Optics, Aalborg, Denmark, 7-12 August 199

Высокая вальгизирующая остеотомия большеберцовой кости в комплексном лечении разрывов передней крестообразной связки у пациентов с варусным гонартрозом коленного сустава

MATERIALS AND METHODS. We observed 164 patients from 2013 to 2019 (mean age 39.8 ± 5.1 years) who underwent anatomical antegrade ACLR ВТВ autograft . Group 1 (43 people, 31.1%) and Group 2 (48 patients, 29.3%) included patients with isolated medial GA of 2-3 degree and/or varus deformity of at least 5º. Group 3 (73 people or 44.5%) included patients with normal articular cartilage and the correct axis of the limb. In Group 1, ACLR was supplemented with an “open wedge” HVTO. The assessment was carried out according to Lysholm Knee Scoring Scale, 2000 IKDC, KOOS.RESULTS. The simultaneous performance of HVTO and ACLR shows good clinical and radiological results in 93% in the first year, and three years after surgery keeps it in 88.4%. The results of treatment of patients of Group 1 turned out to be significantly better in comparison with Group 2 (p<0.01). In Group 1, the anteroposterior and rotational hypermobility of the knee joint was 16.3%, less commonly we observed pain, synovitis, atrophy of the muscles of the thigh and contracture (p <0.01), some dysfunctions (C according 2000 IKDC scale) were determined in 11.6% (p<0.05), and significant impairment of the knee joint function (D according to 2000 IKDC scale) were not observed (p<0.001). In the first 5 years after surgery, a much larger number of patients of the 1st group were able to fully return to their work, domestic and sports activities, compared with Group 2 (p<0.05).CONCLUSION. The combined ACLR and HVTO allow reliable technology in the treatment of anterior instability in patients with GA (p< 0.05%). This approach is effective in young active middle-aged patients, with anterior instability of the knee joint and varus GA or prerequisites for its development, as well as with revision ACLR, posterior tibial plateau tilt of more than 12º. Performing HVTO simultaneously with ACLR is not practical for patients with valgus deviation of the lower leg, failure of the posterolateral capsular ligamentous complex, or changes in the external joint.МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ. С 2013 по 2019 г. в нашем лечебном учреждении находились на лечении 164 пациента (средний возраст 39,8±5,1 года), которым выполняли анатомическую антеградную реконструкцию передней крестообразной связки (рПКС) костно-сухожильно-костным аутотрансплантатом. В 1-ю (43 пациента, 31,1%) и 2-ю (48 пациентов, 29,3%) группы включили больных с изолированным медиальным гонартрозом (ГА) 2–3-й ст, и/или варусной деформацией не менее 5º. В 3-й группе (73 пациента, 44,5%) наблюдали больных с нормальным суставным хрящом и правильной осью конечности. В 1-й группе рПКС дополняли высокой вальгизирующей остеотомией большеберцовой кости (ВВОБК) по типу «открытый клин». Оценку проводили по шкалам LysholmKneeScoringScale, 2000 IKDC, KOOS.РЕЗУЛЬТАТЫ. Симультанное выполнение ВВОБК и рПКС демонстрирует хорошие клинические и рентгенологические результаты у 93% пациентов в первый год, а по истечении 3 лет после операции они находились в сохранности у 88,4% больных. Результаты лечения пациентов 1-й группы оказались существенно лучше в сравнении со 2-й группой (p<0,01). В 1-й группе частота переднезадней и ротационной гипермобильности коленного сустава составила 16,3%, реже наблюдали болевой синдром, синовиты, атрофии мышц бедра и контрактуры (p<0,01), некоторые нарушения функции (С по шкале 2000 IKDC) определяли в 11,6% (р<0,05), а грубых нарушений функции коленного сустава (D по шкале 2000 IKDC) не регистрировали (p<0,001). В первые 5 лет после операции гораздо бóльшее число пациентов 1-й группы смогли полноценно вернуться к своей работе, бытовым и спортивным занятиям по сравнению со 2-й группой (p<0,05).ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Симультанная рПКС и ВВОБК являются надежными технологиями при лечении передней нестабильности коленного сустава на фоне ГА (p<0,05%). Этот подход эффективен у активных пациетов молодого и среднего возраста с передней нестабильностью коленного сустава, варусным ГА или предпосылками к его развитию, а также при ревизионных рПКС, заднем наклоне плато большеберцовой кости более чем на 12º. Выполнение ВВОБК симультанно с рПКС нецелесообразно пациентам с вальгусным отклонением голени, несостоятельностью задненаружного капсульно- связочного комплекса или с изменениями наружного отдела сустава.МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ. С 2013 по 2019 г. в нашем лечебном учреждении находились на лечении 164 пациента (средний возраст 39,8±5,1 года), которым выполняли анатомическую антеградную реконструкцию передней крестообразной связки (рПКС) костно-сухожильно-костным аутотрансплантатом. В 1-ю (43 пациента, 31,1%) и 2-ю (48 пациентов, 29,3%) группы включили больных с изолированным медиальным гонартрозом (ГА) 2–3-й ст, и/или варусной деформацией не менее 5º. В 3-й группе (73 пациента, 44,5%) наблюдали больных с нормальным суставным хрящом и правильной осью конечности. В 1-й группе рПКС дополняли высокой вальгизирующей остеотомией большеберцовой кости (ВВОБК) по типу «открытый клин». Оценку проводили по шкалам LysholmKneeScoringScale, 2000 IKDC, KOOS.РЕЗУЛЬТАТЫ. Симультанное выполнение ВВОБК и рПКС демонстрирует хорошие клинические и рентгенологические результаты у 93% пациентов в первый год, а по истечении 3 лет после операции они находились в сохранности у 88,4% больных. Результаты лечения пациентов 1-й группы оказались существенно лучше в сравнении со 2-й группой (p<0,01). В 1-й группе частота переднезадней и ротационной гипермобильности коленного сустава составила 16,3%, реже наблюдали болевой синдром, синовиты, атрофии мышц бедра и контрактуры (p<0,01), некоторые нарушения функции (С по шкале 2000 IKDC) определяли в 11,6% (р<0,05), а грубых нарушений функции коленного сустава (D по шкале 2000 IKDC) не регистрировали (p<0,001). В первые 5 лет после операции гораздо бóльшее число пациентов 1-й группы смогли полноценно вернуться к своей работе, бытовым и спортивным занятиям по сравнению со 2-й группой (p<0,05).ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Симультанная рПКС и ВВОБК являются надежными технологиями при лечении передней нестабильности коленного сустава на фоне ГА (p<0,05%). Этот подход эффективен у активных пацие тов молодого и среднего возраста с передней нестабильностью коленного сустава, варусным ГА или предпосылками к его развитию, а также при ревизионных рПКС, заднем наклоне плато большеберцовой кости более чем на 12º. Выполнение ВВОБК симультанно с рПКС нецелесообразно пациентам с вальгусным отклонением голени, несостоятельностью задненаружного капсульно- связочного комплекса или с изменениями наружного отдела сустава

Light controlled photon tunneling

Recent measurements of photon tunneling through individual subwavelength pinholes in a gold film covered with a layer of polydiacetylene (Phys. Rev. Letters 88, 187402 (2002)) provided strong indication of "photon blockade" effect similar to Coulomb blockade phenomenon observed in single-electron tunneling experiments. Here we report first observation of photon tunneling been blocked (gated) by light at a different wavelength. This observation suggests possibility of building new class of photon tunneling gating devices for all-optical signal processing.Comment: 11 pages, 3 figure

Interferometric evanescent wave excitation of nano-antenna for ultra-sensitive displacement and phase metrology

We propose a method for ultra-sensitive displacement and phase metrology based on the interferometric evanescent wave excitation of nano-antennas. We show that with a proper choice of nano-antenna, tiny displacements or relative phase variations can be converted into sensitive scattering direction changes in the Fourier $k$-space. These changes stem from the strong position dependence of the imaginary Poynting vector orientation within interfering evanescent waves. Using strongly-evanescent standing waves, high sensitivity is achieved in the nano-antenna's zero scattering direction, which varies linearly with displacement over a long range. With weakly-evanescent wave interference, even higher sensitivity to tiny displacement or phase changes can be reached around chosen location. The high sensitivity of the proposed method can form the basis for many applications

Deep-subwavelength features of photonic skyrmions in a confined electromagnetic field with orbital angular momentum

In magnetic materials, skyrmions are nanoscale regions where the orientation of electron spin changes in a vortex-type manner. Here we show that spin-orbit coupling in a focused vector beam results in a skyrmion-like photonic spin distribution of the excited waveguided fields. While diffraction limits the spatial size of intensity distributions, the direction of the field, defining photonic spin, is not subject to this limitation. We demonstrate that the skyrmion spin structure varies on the deep-subwavelength scales down to 1/60 of light wavelength, which corresponds to about 10 nanometre lengthscale. The application of photonic skyrmions may range from high-resolution imaging and precision metrology to quantum technologies and data storage where the spin structure of the field, not its intensity, can be applied to achieve deep-subwavelength optical patterns

Nonlocal Optics of Plasmonic Nanowire Metamaterials

We present an analytical description of the nonlocal optical response of plasmonic nanowire metamaterials that enable negative refraction, subwavelength light manipulation, and emission lifetime engineering. We show that dispersion of optical waves propagating in nanowire media results from coupling of transverse and longitudinal electromagnetic modes supported by the composite and derive the nonlocal effective medium approximation for this dispersion. We derive the profiles of electric field across the unit cell, and use these expressions to solve the long-standing problem of additional boundary conditions in calculations of transmission and reflection of waves by nonlocal nanowire media. We verify our analytical results with numerical solutions of Maxwell's equations and discuss generalization of the developed formalism to other uniaxial metamaterials