Plazmonika 1100-3IN`Pla
Wstęp: efekty plazmoniczne w dawnych obiektach sztuki.
Podstawy: Równania Maxwella, równania materiałowe, równania falowe, właściwości optyczne metali, fale zanikające, modele dyspersji Lorentza i Drudego. Powierzchniowa fala plazmonowo-polarytonowa. Struktury metal-dielektryk-metal (MIM) oraz dielektryk-metal-dielektryk (IMI). Sposoby wzbudzania plazmonów. Polaryzacja światła: liniowa, kołowa, radialna, azymutalna. Metody numeryczne: metoda elementów skończonych w dziedzinie czasu (finite-difference time-domain – FDTD), metoda macierzy przejścia (transfer matrix metod – TMM).
Zjawiska: Nadzwyczajna transmisja światła przez otwory podfalowe. Transmisja światła przez wielowarstwy metal-dielektryk. Nadrozdzielczość w optycznych układach klasycznych i plazmonicznych. Metamateriały.
Zastosowania: Soczewki plazmoniczne z jednej warstwy metalu (Veselago, Pendry, Zhang, Wróbel). Kształtowanie frontu fali elektromagnettycznej przez soczewki plazmoniczne z wielowarstw dielektryczno-metalicznych. Skanujący optyczny mikroskop bliskiego pola – SNOM. Skanowanie metamateriałów polem magnetycznym.
Kryształy fotoniczne. Filtr asymetryczny.
Perspektywy: Plazmonika w fotowoltaice. Czujniki plazmoniczne.
Tryb prowadzenia
Założenia (opisowo)
Koordynatorzy przedmiotu
Efekty kształcenia
Poznanie właściwości powierzchniowych fal plazmonowo-polarytonowych. Zrozumienie podstaw fizycznych nanoptyki/fotoniki. Poznanie urządzeń nanooptycznych działających z wykorzystaniem powierzchniowych fal plazmonowo-polarytonowych: skanujacego optycznego mikroskopu pola bliskiego i skanujacego magnetycznego mikroskopu pola bliskiego. Poznanie sposobów na uzyskiwanie rozdzielczości lepszej niż wynika z ograniczenia dyfrakcyjnego. Czujniki plazmoniczne.
Kryteria oceniania
Egzamin ustny.
Praktyki zawodowe
Wszystkich zainteresowanych słuchaczy wykładu zapraszamy do szczegółowego zwiedzenia pracowni w Zakładzie Optyki Informacyjnej WF UW i zapoznania się z prowadzonymi w niej badaniami.
Literatura
Po polsku:
Tomasz J. Antosiewicz - rozprawa doktorska: Wpływ nanostruktury sondy metalizowanej na rozdzielczość optycznego mikroskopu skaningowego bliskiego pola (2009).
Tomasz Stefaniuk - rozprawa doktorska: Metaliczno-dielektryczne nanostruktury do kształtowania frontu fali elektromagnetycznej (2012).
Piotr Wróbel - rozprawa doktorska: Własności ogniskujące metalowej nanosoczewki (2012).
Po angielsku:
A.V. Zayats, I.I. Smolyaninov, A.A. Maradudin, Nano-optics of surface plasmon polaritons, Physics Reports 408, 131–314 (2005).
L. Novotny, B. Hecht, Principles of Nano-Optics (Cambridge University Press, 2006).
H. A. Atwater, The promise of plasmonics, Scientific American 296, 56–63 (2007).
S.A. Maier, Plasmonics: Fundamentals and applications (Springer, 2007)
Mark I. Stockman, Nanoplasmonics: past, present, and glimpse into future, Optics Express 19, 22029-22106 (2011).
M. I. Stockman, Nanoplasmonics: The physics behind the applications, Phys. Today 64, 39–44 (2011).
Więcej informacji
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: