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研究生: 賴胤榤
Lai, Yi-Chieh
論文名稱: 轉換光學系統下之奈米金屬柱表面電漿子螺旋模態
Sprial Surface Plasmon Modes of Metallic Nanorod Using Transformational Optics System
指導教授: 藍永強
Lan, Yung-Chiang
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 理學院 - 光電科學與工程學系
Department of Photonics
論文出版年: 2013
畢業學年度: 101
語文別: 中文
論文頁數: 63
中文關鍵詞: 表面電漿旋光模態轉換光學
外文關鍵詞: plasmon, spiral mode, transformational optics
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  • 利用轉換光學改變金屬奈米圓柱外的介電質介電係數強度,使表面電漿子在奈米金屬柱上傳播時,能量較不易散射,因此我們可以觀察到原本因散射導致能量過小而無法觀察的現象。
    本篇論文主要討論光在轉換光學環境下奈米尺度的金屬圓柱系統中的傳導行為及特性,討論方式以理論推導、數值模擬、以及文獻參考為主,模擬的方法採用有限時域差分法(FDTD)模擬計算,並利用光在系統中的波函數以及色散關係為理論基礎,推導出光的螺旋模態以及在轉換光學系統下的變化。

    In order to decrease the scattering of spiral mode on the metallic nanorod, we use transformational optics to change the epsilon which covers on the nanorod. Therefore we can observe the phenomenon that we couldn't observe before.
    This paper mainly discusses the propagative behavior and characteristic of light on the metallic nanorod with transformational optics. We use FDTD in simulation calculation, and base on the wave function and dispersion relation of light ,to derivate the difference between the spiral mode in uniform system and in transformational optics system.

    口試合格證明 II 中文摘要 III 英文摘要 IV 誌謝 V 目錄 VI 第一章 前言 1 1.1表面電漿簡介 1 1.2轉換光學系統簡介 2 第二章 表面電漿特性 3 2.1表面電漿概論 3 2.2 Drude Model 3 2.3介電物質與金屬接面(Insulator-Metal)的表面電漿模態 4 2.4奈米金屬圓柱的表面電漿模態 8 第三章 模擬方法-FDTD(有限時域差分法) 21 3.1馬克斯威爾方程式(Maxwell’s Equations) 21 3.2Yee網格及旋度方程式的離散化 23 3.3穩定條件(Courant Condition) 25 3.4吸收邊界Perfect Matched Layer(PML) 26 3.5Meep簡介 29 第四章 表面電漿子螺旋模態與轉換光學系統 30 4.1表面電漿子螺旋模態 30 4.2表面電漿子高階螺旋模態 33 4.3轉換光學系統之保角轉換(Comformal Mapping) 35 4.4轉換光學系統之Jacobian矩陣 37 第五章 轉換光學系統下之奈米金屬圓柱表面電漿子螺旋模態 42 5.1轉換光學系統設定 42 5.2模擬的結果與討論 46 5.3理論分析 60 第六章 結論 61 參考文獻 62

    [1]Mordehai Heiblum and Jay H. Harris, IEEE Journal of Quantum Electronics, Vol. QE-11,NO.2(1975)
    [2]J. B. Pendry, D. Schurig, and D. R. Smith, Science, Vol. 312, pp.1780-1782(2006)
    [3]Zheng Chang, Xiaoming Zhou, Jin Hu, and Gengkai Hu, Optics Express, Vol. 18, NO. 6(2010)
    [4]Yongmin Liu, Thomas Zentgraf, Guy Bartal, and Xiang Zhang, Nano Lett,10, 1991-1997(2010)
    [5]Thomas Zentgraf, Yongmin Liu, Maiken H.Mikkelsen, Jason Valentine, and Xiang Zhang, Nature Nanotechnology, Vol. 6, pp.151-155(2011)
    [6]邱國斌、蔡定平(2006),「金屬表面電漿簡介」,物理雙月刊,第廿八卷第二期,頁472-485
    [7]W. L. Bames, A. Dereux, and T. W.Ebbesen, Nature, Vol. 424, pp.824-830(2003)
    [8]Yang, C. K. (2012), Chiral surface plasmon modes of metal nanorod, National Cheng Kung University
    [9]S. J. Al-Bader and M. Imtaar, IEEE Journal of Quantum Electronics, Vol. 28, NO. 2(1992)
    [10]A. Luis-Ramos, L. C. Gomez-Pavon, J. L. Lampallas-Cruz, A. Vargas-Trevino and E. Marti-Panameno, IEEE/LEOS Summer Topical Meetings, pp.25-26(2008)
    [11]葛德彪、闫玉波(2005),電磁波時域有限差分方法(第二版),西安電子科技大學出版社
    [12]Shunping Zhang, Hong Wei, Kui Bao, Ulf Hakanson,Naomi J. Halas, Peter Nordlander, and Hongxing Xu, Phys. Rev. Lett. 107, 096801(2011)
    [13]Wei Xiang Jiang, Tie Jun Cui, Xiao Yang Zhou, Xin Mi Yang, and Qiang Cheng, Phys. Rev. E, 78, 066607(2008)

    下載圖示 校內:2016-08-21公開
    校外:2016-08-21公開
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