Μελέτη της σκέδασης του φωτός απο ανομοιογενή και ανισοτροπικά νανοσωματίδια

Αντώνογλου, Ιάκωβος; Iakovos, Antonoglou

dc.contributor.author	Αντώνογλου, Ιάκωβος	el
dc.contributor.author	Iakovos, Antonoglou	en
dc.date.accessioned	2025-05-02T08:59:48Z
dc.date.available	2025-05-02T08:59:48Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/61840
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.29536
dc.rights	Default License
dc.subject	Σκέδαση του φωτός	el
dc.subject	Νανοσωματίδια	el
dc.subject	Πίνακας Τ	el
dc.subject	Επιφανιακά πλασμόνια	el
dc.subject	Γυροηλεκτρισμός	el
dc.subject	Πολυστρωματικοί σκεδαστές	el
dc.subject	Διπλοθλαστικοί σκεδαστές	el
dc.subject	Ενεργός διατομή	el
dc.subject	Light Scattering	en
dc.subject	Ενεργός διατομή	el
dc.subject	Ενεργός διατομή σκέδασης	el
dc.subject	Ενεργός διατομή απορρόφησης	el
dc.subject	Cross section	en
dc.subject	Nanoparticles	en
dc.subject	T Matrix	en
dc.subject	Gyroelectric	en
dc.subject	Birefringence	en
dc.title	Μελέτη της σκέδασης του φωτός απο ανομοιογενή και ανισοτροπικά νανοσωματίδια	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Φυσική	el
heal.classification	Φυσική Εφαρμογών	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2024-10
heal.abstract	Η παρούσα εργασία ασχολείται με τη σκέδαση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων από σφαιρικούς σκεδαστές, εστιάζοντας κυρίως σε διηλεκτρικούς και μεταλλικούς σκεδαστές, καθώς και σε πιο σύνθετα συστήματα, όπως τα νανοσωματίδια με πυρήνα και κέλυφος (ανομοιογενείς σκεδαστές), καθώς και τα μαγνητο-οπτικά νανοσωματίδια (γυροηλεκτρικοί σκεδαστές). Η σκέδαση φωτός αποτελεί ένα σημαντικό φαινόμενο στη φυσική, με πολλές εφαρμογές σε τεχνολογίες όπως η ιατρική απεικόνιση, τα ραντάρ και η νανοτεχνολογία. Εδώ, αναλύεται διεξοδικά η σκέδαση Mie, η οποία αναφέρεται σε σωματίδια με μέγεθος συγκρίσιμο με το μήκος κύματος. Αναπτύσσεται η θεωρία της μεθόδου του πίνακα Τ (T-matrix), η οποία χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό των ενεργών διατομών σκέδασης, απορρόφησης και απόσβεσης στους σκεδαστές υπό εξέταση. Παράλληλα, τα αποτελέσματα της μεθόδου του πίνακα Τ παρουσιάζονται συγκριτικά με προσομοιώσεις που έχουμε εκτελέσει μέσω της μεθόδου πεπερασμένων στοιχείων. Το πρώτο μέρος της εργασίας εστιάζει στους διηλεκτρικούς σκεδαστές υψηλού δείκτη διάθλασης και στη σύγκρισή τους με μεταλλικά νανοσωματίδια, όπως αυτά του χρυσού και του αργύρου. Οι διηλεκτρικοί σκεδαστές, σε αντίθεση με τα μεταλλικά νανοσωματίδια, παρουσιάζουν συντονισμούς μαγνητικών πολυπόλων, γεγονός που τους καθιστά ιδανικούς για εφαρμογές σε μεταϋλικά και νανοκεραίες. Τα μεταλλικά νανοσωματίδια, και ιδιαίτερα τα νανοσωματίδια χρυσού και αργύρου, παρουσιάζουν επιφανειακά πλασμόνια, τα οποία επιτρέπουν την ενίσχυση του ηλεκτρικού πεδίου στην επιφάνειά τους, γεγονός που βρίσκει εφαρμογές σε αισθητήρες, στην ιατρική απεικόνιση και σε φωτοκαταλυτικές διεργασίες. Στο δεύτερο μέρος, αναλύονται οι ιδιότητες των σύνθετων σκεδαστών με διηλεκτρικό πυρήνα και μεταλλικό κέλυφος, όπου παρατηρείται αλληλεπίδραση των πλασμονίων στις δύο διεπιφάνειες. Μελετάται ο υβριδισμός των πλασμονίων καθώς και η αλληλεπίδρασή μεταξύ τους αλλά και με το περιβάλλον μέσο. Στο τρίτο μέρος μελετώνται ανισοτροπικοί σκεδαστές που εμφανίζουν διπλοθλαστικότητα. Οι διπλοθλαστικοί σκεδαστές είναι υλικά που παρουσιάζουν διαφορετικούς δείκτες διάθλασης ανάλογα με την κατεύθυνση διάδοσης του φωτός μέσα τους. Μελετήσαμε περιπτώσεις τόσο για μικρή όσο και για μεγάλη διαφορά μεταξύ των δύο δεικτών διάθλασης σε ένα σφαιρικό νανοσωματίδιο. Στο τελευταίο μέρος, μελετήσαμε σκεδαστές που εμφανίζουν γυροτροπία. Πιο συγκεκριμένα, μελετήσαμε σκεδαστές από μαγνητο-οπτικό υλικό το οποίο παρουσία εξωτερικού μαγνητικού πεδίου γίνεται γυροηλεκτρικό. Η μελέτη αυτών των σκεδαστών παρουσιάζει ενδιαφέρον, καθώς υπό την επίδραση εξωτερικού μαγνητικού πεδίου, οι ιδιότητες σκέδασης τους μπορούν να μεταβάλλονται σημαντικά λόγω του φαινομένου Faraday. Αυτό το φαινόμενο έχει εφαρμογές σε οπτικές διατάξεις όπως οι οπτικοί απομονωτές, καθώς και στη ρύθμιση της πόλωσης του φωτός. Παράλληλα, εφαρμόσαμε επιχειρήματα συμμετρίας για να ερμηνεύσουμε τους συντονισμούς που εμφανίζονται, και το πως αυτοί διεγείρονται, σε τέτοιους σκεδαστές.	el
heal.advisorName	Κόντος, Αθανάσιος	el
heal.committeeMemberName	Γιαννόπαπας, Βασίλειος	el
heal.committeeMemberName	Παπανικολάου, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Κόντος, Αθανάσιος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών. Τομέας Φυσικής	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	70 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false