|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
УСИЛЕНИЕ АКУСТООПТИЧЕСКОГО И ОПТОАКУСТИЧЕСКОГО ЭФФЕКТОВ В ПЛАЗМОННЫХ СТРУКТУРАХдипломная работа (Бакалавр)
- Научный руководитель: Князев Г.А.
- Автор: Нгуен Екатерина Тхань Тхе
- Тип: Бакалавр
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2019
- Аннотация: В данной работе анализируется возможность, а также способы увеличения эффективности преобразования оптической энергии в акустическую, создание акустических вортексов — импульсов с фазовой дислокацией, а также их визуализация и детектирование. Рассматривались поглощения в различных плазмонных структурах из золотых наночастиц и поле с учетом рассеяния на них для различных длин волн. Подбиралась оптимальная длина волны падающего излучения для усиления оптоакустического эффекта. Проводился теоретический рассчет для возбуждения акустических вортексов, а также создавалась программа для их моделирования. Как способ визуализации акустических импульсов рассматривался вариант создания акустоплазмонного детектора для среднего инфракрасного диапазона. Для этого были экспериментальном путем сняты важнейшие основополагающие характеристики плазмонной гетерогенной структуры (германий воздух-алюминий) — зависимость угла возбуждения поверхностного плазмонполяритона (ППП) от ширины воздушного зазора. Цель данной работы — возбуждение акустического вихря оптическим излучением за счет вариации размера наночастиц и, как следствие, пространственной вариации поглощения излучения в наноструктуре, а также исследовать оптические свойства массивов частиц, подобрать длину волны падающего излучения для наибольшей эффективности преобразования энергий. Кроме того, рассмотреть акустоплазмонику как инструмент визуализации акустического импульса, получить экспериментальные данные, отражающие зависимость угла возбуждения поверхностных плазмонполяритонов в среднем инфракрасном диапазоне в зависимости от ширины воздушного зазора для структуры типа металл-воздух-диэлектрик. Основными результатами работы являются теоретический подход к изучению генерации вортексов и созданная в программном пакете ComsolMultiphysics программа для моделирования структур возбуждения акустических вортексов, подбор оптимальных длин волн и структур для усиления оптоакустического эффекта, экспериментальные данные возбуждения ППП. Работа включает в себя 7 глав, введение, заключение и список используемой литературы. В главе 1. рассматриваются оптоакустические эффекты: необходимая для понимания общей темы исследования теория, а также обзор научной литературы. В главе 2. приводится актуальность и перспектива использования плазмонных наноструктур с помощью рассмотрения предыдущих исследований и основных результатов в этой области, а также изучаются принципы усиления оптоакустических эффектов. В главе 3. даётся теория о вортексах, сравнение акустических вортексов с оптическими, выделение их преимуществ, обзор основных применений оптических вихрей. Глава 4. содержит постановку задачи возбуждения акустических вортексов, её актуальность, теоретические расчеты, компьютерное моделирование и полученные графики. Глава 5. является введением в акустоплазмонику в инфракрасном (ИК) диапазоне, описываются основные достигнутые результаты по данной теме, также рассмотрена возможность визуализации акустических импульсов с помощью ППП Глава 6. включается в себя задачу детектирования акустического импульса: цель и актуальность задачи, схему и описание экспериментальной установки, полученные результаты. В разделе заключении приводится краткий обзор полученных результатов, вывод и итог проделанной работы, перспективы и направление дальнейшего развития данных исследований.
- Добавил в систему: Князев Григорий Алексеевич