The Nanoscale Optical Properties of Complex Nanostructures

این کتاب مطالعات نانوساختارهای پیچیده با پاسخ‌های نوری منحصربه‌فرد را از منظر تئوری و تجربی ارائه می‌کند. این تئوری به پاسخ نوری یک ساختار پیچیده از هر دو چارچوب مکانیکی کوانتومی و نیمه کلاسیک نزدیک می شود و برای درک نتایج تجربی در سطح بنیادی و همچنین برای تشکیل یک مدل کمی برای اجازه طراحی نانوساختارهای سفارشی استفاده می شود. این آزمایش‌ها از میکروسکوپ الکترونی عبوری روبشی و طیف‌سنجی‌های تحلیلی مرتبط با آن برای مشاهده اثرات نوری در مقیاس نانو، مانند تشدید پلاسمون سطحی، با وضوح فضایی در مقیاس نانومتری استفاده می‌کنند. علاوه بر این، در پایان نامه تمرکز بر ترکیب تکنیک های متمایز برای مطالعه جنبه های غیرقابل دسترسی پاسخ نانومقیاس نانوساختارهای پیچیده وجود دارد: ترکیب طیف سنجی های مکمل، ترکیب میکروسکوپ الکترونی و فوتونیک، و ترکیبی از آزمایش و نظریه به طور کلی، این کار اهمیت مشاهده پدیده های نوری در مقیاس نانو در ساختارهای پیچیده و مشاهده آنها را مستقیماً در مقیاس نانو نشان می دهد.

This book presents studies of complex nanostructures with unique optical responses from both theoretical and experimental perspectives. The theory approaches the optical response of a complex structure from both quantum-mechanical and semiclassical frameworks, and is used to understand experimental results at a fundamental level as well as to form a quantitative model to allow the design of custom nanostructures. The experiments utilize scanning transmission electron microscopy and its associated analytical spectroscopies to observe nanoscale optical effects, such as surface plasmon resonances, with nanometer-scale spatial resolution. Furthermore, there is a focus in the dissertation on the combination of distinct techniques to study the difficult-to-access aspects of the nanoscale response of complex nanostructures: the combination of complementary spectroscopies, the combination of electron microscopy and photonics, and the combination of experiment and theory. Overall, the work demonstrates the importance of observing nanoscale optical phenomena in complex structures, and observing them directly at the nanoscale.