![]() |
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
В проекте планируется решение ряда теоретических задач, направленных на развитие способов управления поверхностными плазмон-поляритонными волнами и расширению спектра их применений. Будут выявлены способы управления такими характеристиками плазмонов, как дисперсия, поляризация и конфигурация ближнего поля, а также траекторией плазмонных пучков и режимом динамики плазмонных импульсов. Кроме того, будет уделено внимание влиянию управляемых плазмонов на отклик плазмонной структуры как в ближнем, так и в дальнем поле. Предлагается три основных способа управления поверхностными плазмон-поляритонами: 1) посредством внешнего магнитного поля. При этом плазмонная структура содержит магнитооптический материал. Будет изучен эффект управляемого плазмонного туннелирования через металлическую пленку и предложена схема плазмонного переключателя; также будет исследована управляемая динамика плазмонных импульсов в квазипериодических плазмонных решетках. При этом время быстродействия должно составить порядка нескольких наносекунд; 2) посредством оптического воздействия. Влияние на характеристики плазмона при этом происходит за счет нелинейного отклика материалов структуры. Будут рассмотрены два различных механизма нелинейного отклика: нелинейные оптические свойства диэлектрика или изменение свойств электронов проводимости металла в сильном поле. Данные эффекты будут изучены для плазмонных пучков и импульсов как на однородной границе металла и диэлектрика, так и в периодической плазмонной решетке. Предполагается, что характерное время быстродействия составит порядка нескольких сотен фемтосекунд; 3) подбор специальной плазмонной структуры и/или специальных материалов. В этом направлении будут рассмотрены свойства плазмонных мод типа Фабри-Перо в металло-диэлектрических решетках специального типа, влияние параметров структуры на свойства плазмонов и соответствующий отклик в дальнем поле. Кроме того, будут изучены свойства плазмонов в гиротропных структурах, а именно влияние гиротропии на дисперсию, поляризацию и локализацию плазмонов. Планируется сотрудничество с экспериментальными группами. Управляемый отклик плазмонных структур в ближнем и дальнем поле открывает широкие возможности практического применения управляемых плазмонов, среди которых плазмонные переключатели, сенсоры, интерферометры, фотовольтаики, создание наноструктур с требуемыми оптическими характеристиками, управление нелинейными оптическими эффектами и т.д.
В проекте решен ряд теоретических задач, направленных на развитие способов управления поверхностными плазмон-поляритонными волнами и расширение спектра их применений. Рассмотрено три основных способа управления поверхностными плазмон-поляритонами: 1) посредством внешнего магнитного поля. Проанализирован эффект управляемого плазмонного туннелирования через металлическую пленку, выявлено влияние намагниченности на коэффициент и длину туннелирования. Исследовано влияние намагниченности на дисперсию плазмонов в магнитоплазмонном волноводе, а также невзаимных блоховских осцилляций в квазипериодической системе магнитоплазмонных волноводов. Кроме того, выявлены особенности магнитооптического отклика плазмонных кристаллов; 2) посредством оптического воздействия. Разработан новый подход к управлению характеристиками импульса плазмон-поляритонов малой интенсивности (сигнального) посредством второго импульса плазмон-поляритонов высокой интенсивности (накачка), за счет фотовозбуждения электронов проводимости. Выявлены условия различных режимов динамики импульсов в зависимости от их групповых скоростей, центральных частот и запрещенных зон плазмонного кристалла. В плазмонных структурах с нелинейным диэлектриком определены условия туннелирования сигнального плазмонного пучка через опорный и полного отражения сигнального пучка от опорного. Определены и объяснены особенности сдвига отраженного пучка, обусловленного эффектом Гуса-Хенхен; 3) подбор специальной плазмонной структуры и/или специальных материалов. Выявлены закономерности и объяснены особенности оптического отклика металло-диэлектрических решеток. Исследованы резонансные особенности спектров оптического отражения и прохождения решеток и показано, что в решетках определенного типа особенности обусловлены плазмонными модами типа Фабри-Перо. Для этих мод развиты аналитические модели, описывающие их свойства, выявлена зависимость соответствующих резонансных длин волн от структурных параметров решетки. Также исследованы свойства поверхностных плазмон-поляритонных волн в структурах, обладающих гиротропией. Исследованы такие свойства плазмона, как дисперсия, поляризация, локализация и профиль. Выявлены условия нарушения локализации поверхностных волн при сильной гиротропии и особенности поляризации волн.
грант РФФИ |
# | Сроки | Название |
1 | 25 июня 2012 г.-31 декабря 2013 г. | Магнитное, оптическое и структурное управление поверхностными плазмон-поляритонами |
Результаты этапа: |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".