Optical Properties of Nanostructured Metallic Systems: Studied with the Finite-Difference Time-Domain Method

اعتقاد رایج این است که نور به طور کامل توسط فلزات منعکس می شود. در واقع آنها همچنین خاصیت شگفت انگیزی را نشان می دهند که چندان شناخته شده نیست: تحت برخی شرایط نور در امتداد یک سطح فلزی جریان دارد که گویی به آن چسبیده است. پدیده های فیزیکی مربوط به این امواج نور که پلاریتون های پلاسمون سطحی (SPP) نامیده می شوند، زمینه تحقیقاتی پلاسمونیک را به وجود آورده اند.

این پایان نامه به بررسی چهار موضوع جالب در پلاسمونیک می پردازد: انتقال نوری فوق العاده، فرامواد با ضریب شکست منفی، دستگاه های پلاسمونیک برای کنترل SPP ها، و پدیده های افزایش میدان در نزدیکی نانوذرات فلزی.

The common belief is that light is completely reflected by metals. In reality they also exhibit an amazing property that is not so widely known: under some conditions light flows along a metallic surface as if it were glued to it. Physical phenomena related to these light waves, which are called Surface Plasmon Polaritons (SPP), have given rise to the research field of plasmonics.

This thesis explores four interesting topics within plasmonics: extraordinary optical transmission, negative refractive index metamaterials, plasmonic devices for controlling SPPs, and field enhancement phenomena near metal nanoparticles.