Αλληλεπίδραση φωτός σε κβαντικούς εκπομπούς και μεταλλικούς κυματοδηγούς

Λαμπρινούδης, Γεώργιος; Lamprinoudis, Georgios

dc.contributor.author	Λαμπρινούδης, Γεώργιος	el
dc.contributor.author	Lamprinoudis, Georgios	en
dc.date.accessioned	2019-03-14T09:47:19Z
dc.date.available	2019-03-14T09:47:19Z
dc.date.issued	2019-03-14
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/48443
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.16323
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Πλασμόνια	el
dc.subject	Φωτόνια	el
dc.subject	Σύζευξη	el
dc.subject	Κυματοδηγός	el
dc.subject	Κβάντωση	el
dc.subject	Plasmons	en
dc.subject	Photons	en
dc.subject	Quantisation	en
dc.subject	Coupling	en
dc.subject	Waveguide	en
dc.title	Αλληλεπίδραση φωτός σε κβαντικούς εκπομπούς και μεταλλικούς κυματοδηγούς	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Φυσική	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-10-12
heal.abstract	Ο σκοπός της εργασίας είναι η παρουσίαση και η μελέτη των πλασμονικών φαινόμενων . Η εργασία χωρίζεται σε 3 ενότητες . Η πρώτη ενότητα αποτελεί μια εισαγωγή στα πλασμονικά φαινόμενα , η δεύτερη μελετά της θεωρητικές βάσεις του φαινόμενου των πλασμονίων και η τρίτη μελέτα την σύζευξη κβαντικών εκπομπών με πλασμονικούς κυματοδηγούς . Συγκεκριμένα , στην πρώτη ενότητα παρουσιάζεται αρχικά η οικογένεια των πλασμονίων δηλαδή , το πλασμόνιο όγκου , το επιφανειακό πλασμόνιο πολαριτόνιο και το τοπικό επιφανειακό πλασμόνιο. Στην συνεχεία γίνονται παρατηρήσεις για την κβάντωση της ύλης σε πλασμονικά μέσα .Έπειτα γίνεται παρουσίαση της κβαντικής θεωρίας ηλεκτρονίων για τα πλασμόνια εστιάζοντας στο φαινόμενο της μη τοπικότητας . Ακόμα περιγράφεται το υδροδυναμικό μοντέλο Drude και η θεωρία πυκνότητας των κβαντικών πλασμονικών . Στην συνεχεία γίνεται μια σύγκριση των 2 μοντέλων για τα διμερή συστήματα . Ακόμα περιγράφεται η κβάντωση του φωτός στην πλασμονική καθώς και η ικανότητα οπτικού περιορισμού που διαθέτουν σε υποπερίθλαση και υποκυματικό μήκος . Έπειτα περιγράφονται απομονωμένοι εκπομποί συζευγμένοι με πλασμόνια , η ισχυρή και ασθενής αλληλεπίδραση και το φαινόμενο Purcell . Στην δεύτερη ενότητα με την χρήση της μεθόδου κανονικής κβάντωσης της κβαντικής μηχανικής , παρουσιάζουμε την θεωρία της κανονικής κβάντωσης του πλασμονικού πεδίου . Έπειτα γίνεται η κατασκευή της κβαντικής πλασμονικής θεωρίας με χρήση της συναρτησιακής ολοκληρωτικής μεθόδου. Ακόμα η συνάρτηση αποτελεσματικής δράσης για την αλληλεπίδραση συστήματος πλασμονίου - φωτονίου παράγεται με χρήση της κανονικής μεθόδου κβάντωσης της κβαντικής μηχανικής και έπειτα παράγεται στα πλαίσια του συναρτησιακού ολοκληρώματος . Στην τρίτη ενότητα περιγράφεται η σύζευξη κβαντικών εκπομπών σε πλασμονικούς κυματοδηγούς. Αρχικά παρουσιάζονται θεωρητικά στοιχεία και ο ρυθμός μείωσης ενός εκπομπού μέσα σε πλασμονικό τρόπο ταλάντωσης . Στην συνέχεια παρουσιάζονται πειραματικές αποδείξεις συνδέσμου του κβαντικού εκπομπού σε πλασμονικό κυματοδηγό με την χρήση κβαντικών κουκκίδων, NV κέντρου και SiV κέντρου . Τέλος παρουσιάζεται η πειραματική δομή για τον έλεγχο της σύζευξης καθώς και διάφορες συζεύξεις . Αυτές είναι η σύζευξη κβαντικής κουκκίδας με ασημένιο νανοκαλώδιο , η σύζευξη NV κέντρου με ασημένιο νανοκαλώδιο και η σύζευξη κβαντικού εκπομπού με κυματοδηγό σφήνας .	el
heal.abstract	The goal of this thesis is the presentation and the analysis of the plasmonics phenomenon . This thesis consists of 3 parts . Part 1 is an introduction to plasmonics phenomena , part 2 studies the theoritical background of the plasmon phenomenon and part 3 studies the coupling of quantum emitters with plasmonic nanoguides . More tholoughly , in the beginning of part 1 there is a presentation of the plasmonic family , that is the volume plasmon , the surface plasmon polariton and the local surface plasmon . Next , observations are made about the quantisation of matter in plasmonics means . Then , a presentation of the quantum electron theory of plasmons is made focusing on nonlocality . Additionaly the Drude hydrodynamic model is presented and the density theory of quantum plasmonics .Then a compariton between the 2 models is made for dimer systems . Also there is a description of the quantisation of light in plasmonics and the optical confinement of plasmonics in subdifracction and subwavelength . Next single emitter coupled with plasmons, weak and strong interaction and the Parcell phenomenon are descrided . In part 2 using the canonical quantisation method of quantum mechanics ,we present the thoery of canonical quantisation of the plasmonic field . Next the quantum plasmonic theory is constructed using the functional integral method . Then the effective action functional for the system -plasmon interaction is produced using the canonical quantisation method of quantum mechanics and then its produced using functional integral method . In part 3 the coupling of quantum emitters with plasmonic waveguides is described . Firstly , the theoritical background is presented together with the rate of decay of an emitter into the plasmonic mode . Next experimental evidence of the coupling of the quantum emitter with the plasmonic waveguide are presented with the use of quantum dots , NV and SiV centers . Lastly the experimental set up for the control of the coupling and other experiments are presented . These experiments are coupling of quantum dot with silver nanowire , coupling of NV center with silver nanowire and coupling of quantum emitter with wedge waveguide	en
heal.advisorName	Γιαννόπαπας, Βασίλειος	el
heal.committeeMemberName	Γλύτσης, Ηλίας	el
heal.committeeMemberName	Χιτζανίδης, Κυριάκος	el
heal.committeeMemberName	Γιαννόπαπας, Βασίλειος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Ηλεκτρομαγνητικών Εφαρμογών Ηλεκτροοπτικής και Ηλεκτρονικών Υλικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	70 σ.
heal.fullTextAvailability	true