Narrow Plasmon Resonances in Hybrid Systems

ویرایش: [1st ed.] 
نویسندگان: Philip A. Thomas  
سری: Springer Theses 
ISBN (شابک) : 9783319975252 
ناشر: Springer International Publishing 
سال نشر: 2018 
تعداد صفحات: XVII, 114
[126] 
زبان: English 
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 4 Mb 

قیمت کتاب (تومان) : 52,000



پیشرفت‌ها در درک برهم‌کنش‌های بین نور و مواد زیرموج، نویسنده و همکارانش را قادر می‌سازد تا پاسخ‌های نوری منحصربه‌فردی را در مقیاس نانو تنظیم کنند. به طور خاص، نانوساختارهای فلزی که قادر به حمایت از پلاسمون‌های سطحی هستند، می‌توانند به گونه‌ای طراحی شوند که دارای رزونانس‌های پلاسمونی باریک طیفی باشند، که به دلیل حساسیت استثنایی‌شان به محیط محلی‌شان، مورد توجه ویژه‌ای هستند. به نوبه خود، ترکیب نانوساختارهای پلاسمونی با مواد دیگر در سیستم‌های هیبریدی امکان استفاده از این حساسیت را در طیف وسیعی از کاربردها فراهم می‌کند.

در این کتاب، نویسنده دو رویکرد متفاوت برای دستیابی به تشدید پلاسمون‌های باریک را بررسی می‌کند: در آرایه‌های نانوذرات طلا با استفاده از این روش. جفت پراش، و در لایه های نازک مسی که توسط یک لایه محافظ گرافن پوشانده شده است. سپس عملکرد این رزونانس ها در تعدادی از کاربردها در نظر گرفته می شود. آرایه های نانوذرات همراه با ساختار ناهمسان اتمی به عنوان عناصر در یک مدولاتور الکترواپتیکی نانومکانیکی که قادر به مدولاسیون قوی و پهنای باند است استفاده می شود. جفت قوی بین تشدید پلاسمون جفت شده با پراش و یک آرایه نانوذرات طلا و حالت های هدایت شده در یک دال دی الکتریک برای ساخت یک موجبر هیبریدی استفاده می شود. در نهایت، حساسیت فاز شدید مس محافظت شده با گرافن برای شناسایی مقادیر کمی از سموم کوچک در محلول بسیار کمتر از حد تشخیص سنسورهای تشدید پلاسمون سطح تجاری استفاده می‌شود.

Advances in understanding the interactions between light and subwavelength materials have enabled the author and his collaborators to tailor unique optical responses at the nanoscale. In particular, metallic nanostructures capable of supporting surface plasmons can be designed to possess spectrally narrow plasmon resonances, which are of particular interest due to their exceptional sensitivity to their local environment. In turn, combining plasmonic nanostructures with other materials in hybrid systems allows this sensitivity to be exploited in a broad range of applications.

In this book the author explores two different approaches to attaining narrow plasmon resonances: in gold nanoparticle arrays by utilising diffraction coupling, and in copper thin films covered by a protective graphene layer. The performance of these resonances is then considered in a number of applications. Nanoparticle arrays are used along with an atomic heterostructure as elements in a nanomechanical electro-optical modulator that is capable of strong, broadband modulation. Strong coupling between diffraction-coupled plasmon resonances and a gold nanoparticle array and guided modes in a dielectric slab is used to construct a hybrid waveguide. Lastly, the extreme phase sensitivity of graphene-protected copper is used to detect trace quantities of small toxins in solution far below the detection limit of commercial surface plasmon resonance sensors.