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Authors
Publisher
Philipps-Universität Marburg
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Abstract
Gegenstand dieser Arbeit ist die Untersuchung der linearen optischen Eigenschaften von periodisch angeordneten Metall-Nanodrähten, die auf dielektrischen oder metallischen Substraten aufgebracht sind. Die verwendeten Nanostrukturen können dabei der neuen Materialklasse der sogenannten polaritonischen photonischen Kristalle zugeordnet werden. Im Gegensatz zu rein dielektrischen Nanostrukturen, deren Transmissionsspektren durch die Anregung geometrischer Resonanzen gekennzeichnet sind, können die Spektren der verwendeten metallischen photonischen Kristalle zusätzliche elektronische Resonanzen im sichtbaren Spektralbereich aufweisen. Diese als Partikelplasmon bezeichneten Resonanzen sind auf die Kollektivschwingung der Leitungsbandelektronen in den einzelnen Nanodrähten zurückzuführen. Eine sehr wichtige Fragestellung ist in diesem Zusammenhang, in wie weit mögliche elektromagnetische Kopplungsphänomene die optischen Eigenschaften der untersuchten metallischen Nanostrukturen zusätzlich beinflussen
können. Sowohl die direkte elektromagnetische Wechselwirkung zwischen den einzelnen Nanodrähten, als auch die mögliche Wechselwirkung mit verschiedenen
Oberflächenmoden sollen im Rahmen dieser Arbeit eingehender betrachtet werden. Neben der Verwendung verschiedener dielektrischer Substrate wird vor allem
der Einfluss metallischer Substratschichten demonstriert. Ziel der Untersuchungen ist es dabei, generell ein besseres und genaueres Verständnis der physikalischen Ursachen der beobachteten Kopplungsphänomene zu erhalten. Im Rahmen dieser Arbeit kommen sowohl experimentelle Methoden als auch theoretische Simulationen zur Anwendung, um einen tieferen Einblick in die komplexen Zusammenhänge zu ermöglichen. Die Arbeit belegt eindeutig, dass sowohl die Entstehung von Polaritonmoden als auch so genannte Hybridisierungseffekte die optischen Transmissionseigenschaften sehr stark beeinflussen. Die beobachteten grundlegenden Kopplungsphänomene können möglicherweise zur Entwicklung oder Optimierung neuartiger optischer Bauelemente genutzt werden.
Review
Metadata
Contributors
Supervisor:
Dates
Created: 2005Issued: 2005-12-27Updated: 2011-08-10
Faculty
Fachbereich Physik
Publisher
Philipps-Universität Marburg
Language
eng
Data types
DoctoralThesis
Keywords
Photonic bandgap materials (for photonic crystal lasers, see 42.55.Tv)PlasmonicStrong couplingCollective excitations (including excitons, polarons, plasmons and other charge-density excitations) (for collective excitations in quantum Hall effects, see 73.43.Lp)PolaritonsPhotonic crystals
DFG-subjects
Kopplung Photonischer KristallPolaritonPlasmonExziton-PolaritonOberflächenplasmonresonanzKopplung
DDC-Numbers
530
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Christ, André: Optical properties of metallic photonic crystal structures. : Philipps-Universität Marburg 2005-12-27. DOI: https://doi.org/10.17192/z2005.0527.
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