Vybrané partie z fotoniky a plazmoniky pro kvantové technologie

Garant předmětu:

Ivan Richter

Přednášející:

Ivan Richter

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra laserové fyziky a fotoniky

Anotace:

Obsahem předmětu je výklad fyzikálních principů a vybraných partiízfotoniky a plazmoniky pro kvantové technologie. Jedná se o šířivé a lokalizované povrchové plazmony, fotonické krystaly, metamateriály a jejich kombinace. Diskutovány jsou též aktuální fyzikální problémy vtěchto oblastech.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Úvod -makrostruktury, mikrostruktury, nanostruktury, možnosti a metody popisu, elektronové vs. fotonické struktury.2. Kvantově omezené struktury: 1D struktury, 2D struktury a 3D struktury, excitony. 3. Elekromagnetismus kovů, specifika, disperzní modely, povrchové plazmony, metody excitace, lokalizované povrchové plazmony, možnosti popisu.4. Struktury s plazmonovou rezonancí -matematický popis, metalické nanočástice a nanostruktury.5. Fotonické struktury, přehled, klasifikace. Fotonické krystaly -1D, 2D, 3D,optické vlastnosti, vlnovodné fotonické struktury, mikrodutiny a rezonátory.6. Uměle vytvářené materiály a struktury -umělá dielektrika, metamateriály, záporný index lomu.7. Metody pro řešení interakce elektromagnetického pole s nanofotonickými / nanoplazmonickými strukturami. 8. Možnosti aplikací nanofotonických a nanoplazmonických struktur.9. Aktuální problematika –magnetooptika, gain -loss struktury, topologická fotonika, transformační fotonika.10. Referáty studentů na předem zvolená a vypracovaná aktuální témata zdané vědní oblasti.

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Studijní materiály:

Povinná literatura:[1] P. Harrison, Quantum Wells, Wires and Dots: Theoretical and Computational Physics, John Wiley & Sons, 1999.[2] K. D. Sattler,Ed., Handbook of Nanophysics: Nanoelectronics and Nanophotonics, 1st Edition, CRC Press, 2017.[3] J. D. Joannopoulos, S. G. Johnson, J. N. Winn, R. D. Meade, Photonic crystals: Molding the flow of light, 2nd Edition, Princeton University Press, 2008.[4]S. A. Maier, Plasmonics: fundamentals and applications, Springer Science + Business Media LLC, 2007.[5] P. N. Prasad: Nanophotonics, John Wiley & Sons, 2004.

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů: