Հայաստանի ատենախոսությունների բաց մատչելիության պահոց = Open Access Repository of the Armenian Electronic Theses and Dissertations (Armenian ETD-OA) = Репозиторий диссертаций Армении открытого доступа

Մակերևութային ալիքների գրգռումը և տեղայնացումը մետաղական թաղանթում

Թեքկոզյան, Վահան Աշոտի (2014) Մակերևութային ալիքների գրգռումը և տեղայնացումը մետաղական թաղանթում. PhD thesis, ԵՊՀ.

[img]
Preview
PDF (Abstract)
Available under License Creative Commons Attribution.

Download (523Kb) | Preview

    Abstract

    Աշխատանքում ներկայացված է մակերևութային պլազմոն- պոլյարիտոնների(ՄՊՊ) հատկությունները և բնութագրերը մի շարք մետաղական կաոուցվածքներում: Մակերևութային պլազմոնների բացառիկ հատկությունները նոր հորիզոններ են բացում ֆոտոնային սարքավորումների ստեղծման ճանապարհին: Մասնավորապես,ՄՊՊ-ի խիստ լոկալիզացված լինելու հանգամանքը թույլ է տալիս կտրուկ նվազեցնելֆոտոնային շղթաների չափերը և այդպիսով արդյունավետ դարձնել նրանց կիրառումը այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են' նանոֆոտոնիկան, բիոսենսորիկան, փոխանջատիչների նախագծումը հեռահաղորդակցության և ինֆորմացիայի մշակման խնդիրներում, միկրոլազերների և միաֆոտոնային աղբյուրների ստեղծումը: Տեխնոլոգիաների բուռն զարգացմանը զուգընթաց' ի հայտ են գալիս խնդիրներ, որոնք սկզբունքորեն նոր լուծումներ են պահանջում: Մասնավորապես, նանոմետրական չափի սխեմաներում հաշվարկման արագագործության մեծացման համար հաղորդիչների փոխարեն լուսատարների օգտագործումը: Մինչդեռ հայտնի է, որ լուսային փնջի տեղայնացման նվազագույն չափը որոշվում է դիֆրակցիոն շեմով: Նանոպլազմոնիկան հանդիսանում է նանոֆոտոնիկայի առանձին ճյուղերից մեկը: Դա գիտության այն ուղղությունն է, որը փորձում է հաճախությունների օպտիկական տիրույթում սկզբունքայնորեն նոր տիպի նանոմետրական չափերով սարքեր ստեղծել ազդանշանների մշակման և փոխանցման նպատակով: Կարևորագույն խնդիրների շարքում է նաև բարձր արդյունավետությամբ նանոմետրական չափերով լուսային կոհերենտ և միաֆոտոն աղբյուրների ստեղծումը' օգտագործելով պլազմոնային նանոռեզոնատորներն ու նանոանտենաները: Պետք է նշել, որ նանոռեզոնատորների չափերի փոքրացմանը զուգընթաց' դիտվում է բարորակության անկում և այդ հանգամանքը պետք է հաշվի առնել օպտիմալ ազդանշան ստանալիս: ՄՊՊ-ները իրենց յուրահատկությունների շնորհիվ մեծ ներուժ ունեն տարատեսակ բնագավառներում օգտագործման տեսանկյունից: Диссертация посвящена изучению свойств и характеристик формирования поверхностных плазмон-поляритонов (ППП) в ряде металлических структур. Рассмотрена роль ППП в процессе усиления оптического прохождения через субдлинноволновое отверстие в металлической поверхности. Необычно большие коэффициенты прохождения и строгая локализация энергии в субдлинноволновом диапазоне металлической поверхности позволяют использовать ППП в задачах ближнепольной оптической микроскопии и фотолитографии. В другой задаче, которая представлена в работе, исследованы оптимальные условия эффективной эмиссии и локализации поля вцилиндрическом и в выпуклом цилиндрическом ППП микрорезонаторах. Также исследован механизм увеличения энергии связи экситонов, при помощи чего возможно реализовать лазерную генерацию вполупроводниковых наноструктурах при комнатных температурах Луч света, падающий на содержащую наноотверстие металлическую поверхность, возбуждает ППП сходящиеся ганкеловского типа, с помощью чего оптическое прохождение через отверстие может быть существенно усилено. Обнаружены наилучшие условия усиления в зависимости от угла падения и длины волны. В отличие от нормального падения, при падении под углом возможно экспериментально проверить усиление прохождения от поляризации света. Показано, что эффективность возбуждения ППП увеличивается при уменьшении угла скольжения. Разработана теоретическая модель расчета для цилиндрического резонатора с металлической поверхностью, при помощи чего впервые получены аналитические выражения для добротности локализации мод, которые позволяют получить оптимальные параметры наноструктуры. В частности, выявлено, что при увеличении длины волны увеличивается значение добротности, а использование серебра как металла обеспечивает более высокое значение добротности, чем золото. Увеличение радиуса цилиндра приводит к снижению джоулевых потерь, однако радиационные потери при этом увеличиваются. The thesis is devoted to exploreproperties and characteristics of surface plasmonpolariton (SPP) formation in metallic structures.The role of SPP has been considered in a problem of the optical transmission through the holes in metal films with the sub-wavelength size.Extraordinarily high coefficients of transmissionand strong localization of energy in sub-wavelength range allow using SPP in near- fieldoptical microscopy and photolithography.Another problem represented in the work concerns studying optimal conditions for efficient emission and field localization incylinder and convex cylinder microresonators. Also has been explored a mechanism of increasing in excitons binding energy which makes possible to consider lasing in semiconductor nanostructures at room temperature. The incidence of light beam on metal film which contains nanohole, excites converging Hankel type SPP which can significantly enhancethe optical transmission through the nanohole. Enhancing dependences on the incidence angle and wavelength are considered. In contrast to normal incidence,incidence at angle makes possible to experimentally verify transmission's enhancing dependence on lightpolarization. It is shown that the efficiency of SPP excitation increases with decreasing glancing angle. For the first time theoretical model is developed for cylindrical microresonator with metallic surface which allows obtaining the closed-form expressions for mode field distributions and quality factor.

    Item Type: Thesis (PhD)
    Additional Information: Возбуждение и локализация поверхностных волн в металлической пленке. Excitation and localization of surface waves in a metal film.
    Uncontrolled Keywords: Теккозян Ваган Ашотович, Tekkozyan V.
    Subjects: Physics
    Divisions: UNSPECIFIED
    Depositing User: NLA Circ. Dpt.
    Date Deposited: 06 May 2017 13:56
    Last Modified: 06 May 2017 13:56
    URI: http://etd.asj-oa.am/id/eprint/4627

    Actions (login required)

    View Item