Podstawy plazmoniki i metamateriałów

103000 - Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych

PLAZ

1

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.

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).

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.

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),

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

103500 - Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki

103500 - Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki

103500 - Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki

103500 - Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki

103500 - Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki

103500 - Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki