Studium a využití povrchových plazmonů v terahertzové spektrální oblasti
| Thesis title in Czech: | Studium a využití povrchových plazmonů v terahertzové spektrální oblasti |
|---|---|
| Thesis title in English: | Study and application of surface plasmons in terahertz spectral range |
| Academic year of topic announcement: | 2014/2015 |
| Thesis type: | diploma thesis |
| Thesis language: | angličtina |
| Department: | Department of Chemical Physics and Optics (32-KCHFO) |
| Supervisor: | doc. RNDr. Petr Kužel, Ph.D. |
| Author: | hidden - assigned and confirmed by the Study Dept. |
| Date of registration: | 19.11.2014 |
| Date of assignment: | 20.11.2014 |
| Confirmed by Study dept. on: | 10.05.2016 |
| Date and time of defence: | 15.06.2016 00:00 |
| Date of electronic submission: | 12.05.2016 |
| Date of submission of printed version: | 12.05.2016 |
| Date of proceeded defence: | 15.06.2016 |
| Opponents: | doc. Dr. Kamil Postava, Dr. |
| Guidelines |
| Terahertzová (THz) spektrální oblast 0.1–10 THz se nachází na pomezí daleké infračervené a mikrovlnné oblasti. Spektroskopie v tomto oboru se rozvinula poměrně nedávno (během posledních 25 let), ale velmi rychle se stala důležitou metodou studia např. pevných látek. To je dáno faktem, že THz záření velmi silně interaguje s volnými nebo slabě vázanými elektrony (spektroskopie polovodičů a supravodičů) a s nízkofrekvenčními kmity mříže (tzv. spektroskopie měkkého módu ve feroelektrických materiálech). Velmi často se využívá tzv. transmisní THz spektroskopie, která umožňuje měřit komplexní transmisní funkci v THz oboru. THz záření je příčné vlnění, proto výše zmíněné experimenty vedou pouze ke zjištění vlastností materiálu v rovině kolmé ke směru dopadu záření.
V některých případech, zejména u tenkých vrstev, je důležité znát odezvu i ve směru kolmém. Pro tento typ studia by mohlo být vhodné využít tzv. povrchových plazmonů, tedy elektromagnetických vln, které se šíří podél rozhraní mezi dielektrickým materiálem a kovem. V rámci této práce se student v první fázi seznámí s teoretickým popisem povrchových plazmonů a provede rozbor teoretických vztahů pro šíření plazmonů ve vrstevnatém a dvojlomném prostředí (dvojlomný krystal nebo dvojlomná tenká vrstva na substrátu v kontaktu s kovovým materiálem). Ve druhé fázi budou prováděny numerické elektromagnetické simulace šíření povrchových vln v různých uspořádáních pomocí simulačního softwaru Comsol s cílem uvést do kvantitativní souvislosti vlastnosti vrstvy s charakteristikou šíření plazmonu. V závěrečné fázi bude navrženo a vyzkoušeno experimentální uspořádání umožňující excitaci povrchového plazmonu a určené k měření tenkých vrstev. |
| References |
| 1. K-E Peiponen, J A Zeitler, M. Kuwata-Gonokami, Terahertz spectroscopy and imaging, kap. 21: Terahertz Plasmonic Structures (Springer 2013)
2. Časopisecká literatura |