Plasmonic nanoantennas for enhanced light-matter interactions and graphene based tunable nanophotonic devices
Zenginleştirilmiş ışık madde etkileşimleri için plazmonik nanoantenler ve grafen tabanlı ayarlanabilir nanofotonik aygıtlar
- Tez No: 377431
- Danışmanlar: PROF. DR. EKMEL ÖZBAY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 119
Özet
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.
Özet (Çeviri)
Focusing, manipulating and beaming of electromagnetic waves are important for many applications such as antennas, optical isolators, biological sensor, chemical sensors, and solar cells. There is an extensive research about the manipulation of light, and its interaction with different types of materials including subwavelength structures. However, manipulating light at the nanoscale has many difficulties due to the diffraction limit. In this thesis, we mainly focus on the characterization and experiments of subwavelength plasmonic structures. We investigated the spatial distribution of the electric field through subwavelength slits by using symmetric and non-symmetric periodic metallic grating structures in order to obtain one-way transmission, off-axis beaming, collimation and diode-like beaming. We also studied various plasmonic structures such as circular rings and fractal bowtie antennas. After combining them with Raman active molecules, we showed that these plasmonic structures can be used as efficient surface enhanced Raman spectroscopy substrates. Finally, we designed, fabricated and measured nanoantennas and split ring resonators on graphene in order to tune their optical response using the electrically controllable doping property of the graphene.
Benzer Tezler
- Performance enhancement of graphene based optoelectronic devices
Grafen tabanlı optoelektronik aygıtlarda performans artırılması
ONUR ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. EKMEL ÖZBAY
YRD. DOÇ. HÜMEYRA ÇAĞLAYAN
- Quantum optics with single-photon nanoantenna
Tek foton kaynağı ile kuantum optik
OĞUZHAN YÜCEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALPAN BEK
DOÇ. DR. SERKAN ATEŞ
- Modelling surface plasmon resonances of arrays of nano particles on a dielectric substrate using discrete dipole approximation with surface interaction (DDA-SI)
Discrete dipole approximation with surface interation (DDA-SI) kullanarak nano parçacıklarının dielectiric üzerindeki yüzey plazmon rezonansının modellenmesi
ZAHRA ROSTAMPOUR FATHI
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiÖzyeğin ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. PINAR MENGUC
- Biyosensör uygulamaları için fraktal geometrili plazmonik nanoanten dizileri tasarım ve üretimi
Design and fabrication of fractal shaped plasmonic nanoantenna arrays for biosensing applications
EKİN ASLAN
Doktora
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiErciyes ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA TÜRKMEN
- Metamalzeme tabanlı plazmonik nanoantenler ile mükemmel soğurucu tasarımı ve analizi
Perfect absorber design and analysis with metamaterial-based plasmonic nanoantennas
VAGIF ZEYNALOV
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEYFETTİN SİNAN GÜLTEKİN