Grup IV nitrürlerin fotonik ve kuantum plazmonik uygulamaları

Işığın lokalizasyonu ile sıcak-noktalarda artırılmış alan, ikinci harmonik üretimi (SHG), dört dalga karışımı (FWM) ve SERS gibi doğrusal olmayan süreçleri beraberinde getirir. Bu süreçler, plazmon salınımlarının uygun bir şekilde uyarılmasıyla kontrol altına alınabilir. Fano rezonansları (FR) kullanılarak kontrol edilebilen sistemler kuantum plazmonik uygulamalarında oldukça önemli bir yere sahiptir. Nanopartikül ve kuantum nesnesi kullanılarak elde edilen model sistemde ortaya çıkan FR ile doğrusal ve doğrusal olmayan süreçler uygun kuantum nesne (kuantum nokta, molekül veya kusur merkezi vb.) seçimi ile hem artırabilir hem de baskılanabilir. Tez çalışmamda Grup IV Metal Nitrürler kullanılarak ilk defa kuantum plazmonik uygulamaları gerçekleştirilecek ve plazmonik süreçlerin artırılması/baskılanmasının kontrolünün mümkün olup olmadığı incelenecektir. Önerilen model sistemlerde, sıcak nokta yoğunluğu artırılmadan molekülün Raman sinyal artışının sağlanması hedeflenmektedir. Modellerin her birisi için Heisenberg denklemleri aracılığıyla ilgili sistemlerin hareket denklemleri tanımlanır. İçinde kuantum yayıcının yer aldığı model sistem için hareket denklemlerinin çözümü zamana bağlı çözümler içerirken, kuantum yayıcının yer almadığı model sistem için çözümler zamandan bağımsız bir şekilde çözülür. Her iki model sistem için Stokes-kaydırılmış Raman modu için durağan-durum genlikleri elde edilir. Kuantum plazmonik uygulamaların yanı sıra bu tez çalışmasında Grup IV Nitrürlerin uzak alan ve yakın alan hesaplamaları gerçekleştirilecektir. Hesaplama sonuçları en sık kullanılan plazmonik malzeme olan altın ile karşılaştırılacaktır. Simülasyon hesaplamaları nanoparçacıkların plazmonik özellikleri BEM hesaplama şemasına dayalı gerçekleştiren, MATLAB tabanlı MNPBEM araç kutusu kullanılarak gerçekleştirilecektir.