Nanoplasmonics
Language of instruction
English

Плазмоника изучает физические явления, возникающие при взаимодействии света с металлическими или сильно легированными полупроводниковыми структурами. Собственные колебания свободных носителей заряда в таких структурах (плазмоны) могут взаимодействовать с внешним электромагнитным полем. Это приводит к появлению плазмон-поляритонов - волн, энергия которых складывается из энергии плазмонов и энергии фотонов. В отличие от обычных электромагнитных волн, плазмон-поляритоны обладают сильной пространственной локализацией на оптических частотах, что потенциально позволяет создавать оптоэлектронные устройства, сенсоры и лазеры субволнового размера.

В рамках курса будут рассмотрены фундаментальные основы взаимодействия света с плазменными колебаниями вещества, изложены методы описания плазмонных свойств одиночных металлических наночастиц и их массивов.

Course content

Часть I. Оптические свойства металлов

  • Уравнения Максвелла 
  • Модель Друде 
  • Взаимодействие электромагнитных волн с металлами 

Часть II. Поверхностные плазмон-поляритоны

  • Поверхностные плазмоны-поляритоны 
  • Методы возбуждения поверхностных плазмонов 
  • Плазмонные волноводы. Объемные плазмоны-поляритоны  

Часть III. Локализованный плазмонный резонанс

  • Резонансы в малых металлических наночастицах: квазистатическое приближение  
  • Фабрикация и оптическая характеризация плазмонных структур  
  • Резонансы в малых металлических наночастицах: структуры сложной геометрии 
  • Рассеяние света на металлических наночастицах: вне рамок квазистатического приближения  

Часть IV. Приложения плазмоники

  • Ансамбли наночастиц для локализации и управления светом 
  • Приложения плазмоники для усиления эмиссии света квантовыми источниками 
  • Плазмоника для детектирования, нелинейной оптики и оптомеханических приложений