Plasmonic nanoantennas for enhanced light-matter interactions and graphene based tunable nanophotonic devices

Elektromanyetik dalgaları odaklamak, kontrol etmek ve yönlendirmek; anten, optik izolasyon, biyolojik sensör, kimyasal sensör ve güneş pilleri gibi uygulamalar için önem taşımaktadır. Işığın yönlendirilmesi ve dalga boyu altı yapılar dahil olmak üzere farklı maddelerle etkileşimi yaygın bir araştırma konusudur. Ancak, nano boyutlarda ışığı kontrol etmek kırılım limitleri sebebi ile zorlaşmaktadır. Bu tezde, dalga boyu altı plazmonik yapıların karakterizasyonu ve deneyleri üzerine yoğunlaştık. Dalga boyu altı yarıkları simetrik ve asimetrik metalik ızgara yapılarını tek yönlü geçirgenlik, eksen dışı yönelim ve hizalama için kullanarak, uzaysal elektrik alan dağılım özelliklerini inceledik. Dairesel halkalar ve papyon antenler gibi plazmonik yapılar üzerine çalışıldı. Bu yapıları Raman aktif moleküller ile birleştirerek, bu plazmonik yapıların zenginleştirilmiş yüzey Raman spektroskopisi için verimli bir katman olabileceğini gösterdik. Son olarak, grafen üzerine nanoantenler ve ayrık halka rezonatörleri üretip, grafenin elektriksel olarak taşıyıcı yoğunluğunun değiştirilmesi özelliğini kullanarak plazmonik yapıların optik yanıtının ayarlanabilirliğini gösterdik.