Non-local effects on surface plasmon theory and their novel applications: Nano-scale plasmonic structures

Bu çalışmada, yüzey plazmon teorisini Bloch hidrodinamik modeli ile inceledik ve yüksek frekansta, özellikle de plazma frekansı civarında yerel olmayan teorilerin, bağımsız elektron teorilerine göre daha avantajlı olduğunu göstermek için Bloch modeli ile bulunan sonuçları Drude modeli ile bulunanlar ile karşılaştırdık. Daha sonra bu modelin, ışığın metal tabakasına yerleştirilmiş dalgaboyu altında olan aralıktan aktarılmasını nasıl etkilediğini gösterdik. Metallerin dielektrik sabitlerini Bloch modeli ile elde ederek, alan ve alanın çarptığı materyalin arasındaki ilişkiyi değerlendirmiş olduk. Bloch ve Drude modellerinden elde edilen dielektrik sabiti sonuçlarındaki farkları rapor ettik ve bu farkların yüzey plazmonunun uyarılmasını ve saçılım ilişkisini nasıl etkilediğini nitel ve nicel olarak gösterdik. Metal tabakasına yerleştirilmiş olan aralığın efektif kırılma indisini Bloch hidrodinamik modelini kullanarak tekrar hesapladık ve sonuçları Drude modeli ile karşılaştırdık. Daha sonra, yerel olmayan teorilerin bağımsız elektron modellerine göre dalgaboyu altındaki deliklerin iletim davranışlarını daha gerçekçi öngördüğünü göstermek için dielektrik tepkisi Drude ve Bloch modelleriyle modellenmiş olan metal tabakanın içine yerleştirilmiş nano deliklerden ışığın aktarımını yeniden hesapladık ve Bloch modelinin ışığın nano deliklerden aktarımına nasıl katkı sağladığını gösterdik. Bloch modeli, model tarafından tanımlanmış olan materyal parametrelerini kullanılarak nano deliklerin aktarım davranışlarını kontrol edebilme avantajını sağlar. Bu avantaj, ışığın şekillendirilmesi ve bükülmesinde kullanılan nano devre elemanlarının tasarımında kullanıldı. Bloch modeli tarafından belirlenen materyal parametrelerini kullanarak odaklama ve saptırma mekanizmalarını nasıl kontrol ettiğimizi gösterdik.