Politechnika Warszawska - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Podstawy plazmoniki i metamateriałów

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 103A-ELMFN-MSP-PLAZ
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Podstawy plazmoniki i metamateriałów
Jednostka: Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych
Grupy: ( Fotonika i nanoelektronika )-Mikroelektronika, fotonika i nanotechnologie-mgr.-EITI
( Przedmioty techniczne )---EITI
( Przedmioty zaawansowane techniczne )--mgr.-EITI
Punkty ECTS i inne: 4.00 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.
Język prowadzenia: polski
Jednostka decyzyjna:

103000 - Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych

Kod wydziałowy:

PLAZ

Numer wersji:

1

Skrócony opis:

Wykład poświęcony jest omówieniu właściwości plazmonowych powierzchni materiałów metalicznych i cienkich struktur dielektryczno metalicznych z metali szlachetnych. Omawia zagadnienia oddziaływania fale elektromagnetycznych o różnej częstotliwości ze strukturami periodycznymi z cienkich powłok szczególnie metalicznych. Wprowadza pojęcie ujemnego współczynnika załamania i metamateriału. Omawia właściwości struktur metamateriałowych oraz możliwości ich zastosowania w szerokim zakresie długości fal.

Pełny opis:

Wykład poświęcony jest omówieniu właściwości plazmonowych powierzchni materiałów metalicznych i cienkich struktur dielektryczno metalicznych z metali szlachetnych. Omawia zagadnienia oddziaływania fale elektromagnetycznych o różnej częstotliwości ze strukturami periodycznymi z cienkich powłok szczególnie metalicznych. Wprowadza pojęcie ujemnego współczynnika załamania i metamateriału. Omawia właściwości struktur metamateriałowych oraz możliwości ich zastosowania w szerokim zakresie długości fal.

Treść wykładu

  1. Oddziaływanie fal elektromagnetycznych o różnej częstotliwości z materią, oddziaływanie fal elektromagnetycznych ze strukturami
    periodycznymi, (4 godz),

  2. Elementy fizyki powierzchni, wprowadzenie do plazmoniki, pojęcie
    częstości plazmowej, definicje nanofotoniki i nanoelektroniki, (3 godz),

  3. Plazmony, plazmony powierzchniowe, plazmony-polarytony, optyczne
    właściwości metali oraz metali szlachetnych i warstw metal-dielektryk,
    (3 godz),

  4. Metamateriały i ich właściwości, rozważania materiałowe Veselago,
    pojecie zespolonego i ujemnego współczynnika załamania, (3 godz),

  5. Uwarunkowania technologiczne realizacji struktur
    metamateriałowych, jedno-, dwu- i trójwymiarowych o rozmiarach
    nanometrowych i wiekszych, problem skalowalności, (3 godz),

  6. Wykorzystanie klasycznych technologii do wytwarzania nano- i
    metamateriałów. Wymagania i ograniczenia fizyczne i techniczne. Bariery
    stanu aktualnej wiedzy, (3 godz),

  7. Metody charakteryzacji metamateriałowych struktur o rozmiarach
    nanometrowych. Zastosowanie mikroskopii AFM, STM itp. do oceny
    właściwości i kształtowania nanoobszarów, (3 godz),

  8. Przestrajalne struktury metamateriałowe o ujemnym i dodatnim
    współczynniku załamania, przestrajalne przetworniki ciekłokrystaliczne
    o właściwościach metamateriałowych i ich fotoniczne zastosowania, (4
    godz),

  9. Perspektywy rozwoju metamateriałów ze szczególnym uwzględnieniem
    struktur przestrajalnych i rozwiązań aplikacyjnych takich jak
    nanoanteny, ukrywanie obiektów, realizacja różnych urządzeń
    fotonicznych o rozdzielczości podfalowej, (4 godz).


Zakres projektu

  1. Projektowanie struktur metamateriałowych i ocena ich właściwości,

  2. Symulacja oddziaływania struktury metamateriałowej z płaską
    monochromatyczną falą elektromagnetyczną z zakresu THz (z
    wykorzystaniem programu Quick-Wave),

  3. Badanie właściwości przestrajalnego przetwornika
    metamateriałowego z cienką warstwą ciekłego kryształu.


Poprzedniki
Typ poprzednikaNr poprzednikaKod poprzednikaNazwa poprzednika
Zalecany1103B-TExxx-ISP-FOTPodstawy fotoniki

Literatura:

    1. Sai"d Zouhdi, Ari Sihvola, Alexey P. Vinogradov,"Metamaterials and plasmonics: fundamentals, modelling, applications", wyd. Springer
      (2008),

    2. Yang Hao, Raj Mittra ?FDTD Modeling of Metamaterials: Theory and
      Applications? wyd. Artech House Publishers (Oct. 2008),

    3. C. M. Krowne, Yong Zhang, "Physics of Negative Refraction and
      Negative Index Materials: Optical and Electronic Aspects and
      Diversified Approaches", wyd. Springer, (2007),

    4. Ricardo Marqués, Ferran Martín, Mario Sorolla , "Metamaterials
      with negative parameter: theory, design, and microwave applications",
      wyd. Wiley-Interscience (2008),

    5. Laszlo Solymar, Ekaterina Shamonina, "Waves in metamaterials",
      wyd. Oxford University Press, USA (2009),

Metody i kryteria oceniania:

Egzamin przeprowadzony jest w formie pisemnej. Warunkiem przystąpienia do egzaminu jest zaliczenia zajęć laboratoryjnych i uzyskanie z nich pozytywnej oceny (powyżej 70% uzyskanych punktów).

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2019/2020 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2019-10-01 - 2020-02-21
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Laboratorium, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Paweł Szczepański
Prowadzący grup: Janusz Parka
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103500 - Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Politechnika Warszawska.
pl. Politechniki 1, 00-661 Warszawa tel: (22) 234 7211 https://pw.edu.pl kontakt deklaracja dostępności USOSweb 7.0.0.0-7 (2024-03-18)