Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Podstawy plazmoniki i metamateriałów
Koordynator przedmiotu:
Janusz PARKA
Status przedmiotu:
Fakultatywny ograniczonego wyboru
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Elektronika
Grupa przedmiotów:
Przedmioty techniczne - zaawansowane
Kod przedmiotu:
PLAZ
Semestr nominalny:
4 / rok ak. 2018/2019
Liczba punktów ECTS:
4
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium15h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Zalecane jest wcześniejsze zaliczenie przedmiotu: Podstawy fotoniki
Limit liczby studentów:
30
Cel przedmiotu:
Wykład poświęcony jest omówieniu właściwości plazmonowych powierzchni materiałów metalicznych i cienkich struktur dielektryczno metalicznych z metali szlachetnych. Omawia zagadnienia oddziaływania fale elektromagnetycznych o różnej częstotliwości ze strukturami periodycznymi z cienkich powłok szczególnie metalicznych. Wprowadza pojęcie ujemnego współczynnika załamania i metamateriału. Omawia właściwości struktur metamateriałowych oraz możliwości ich zastosowania w szerokim zakresie długości fal.
Treści kształcenia:
Treść wykładu: 1. Oddziaływanie fal elektromagnetycznych o różnej częstotliwości z materią, oddziaływanie fal elektromagnetycznych ze strukturami periodycznymi, (4 godz), 2. Elementy fizyki powierzchni, wprowadzenie do plazmoniki, pojęcie częstości plazmowej, definicje nanofotoniki i nanoelektroniki, (3 godz), 3. Plazmony, plazmony powierzchniowe, plazmony-polarytony, optyczne właściwości metali oraz metali szlachetnych i warstw metal –dielektryk, (3 godz), 4. Metamateriały i ich właściwości, rozważania materiałowe Veselago, pojecie zespolonego i ujemnego współczynnika załamania, (3 godz), 5. Uwarunkowania technologiczne realizacji struktur metamateriałowych, jedno-, dwu- i trójwymiarowych o rozmiarach nanometrowych i wiekszych, problem skalowalności, (3 godz), 6. Wykorzystanie klasycznych technologii do wytwarzania nano- i metamateriałów. Wymagania i ograniczenia fizyczne i techniczne. Bariery stanu aktualnej wiedzy, (3 godz), 7. Metody charakteryzacji metamateriałowych struktur o rozmiarach nanometrowych. Zastosowanie mikroskopii AFM, STM itp. do oceny właściwości i kształtowania nanoobszarów, (3 godz), 8. Przestrajalne struktury metamateriałowe o ujemnym i dodatnim współczynniku załamania, przestrajalne przetworniki ciekłokrystaliczne o właściwościach metamateriałowych i ich fotoniczne zastosowania, (4 godz), 9. Perspektywy rozwoju metamateriałów ze szczególnym uwzględnieniem struktur przestrajalnych i rozwiązań aplikacyjnych takich jak nanoanteny, ukrywanie obiektów, realizacja różnych urządzeń fotonicznych o rozdzielczości podfalowej, (4 godz). Zakres ćwiczeń, laboratorium, projektu: 1. Projektowanie struktur metamateriałowych i ocena ich właściwości, 2. Symulacja oddziaływania struktury metamateriałowej z płaską monochromatyczną falą elektromagnetyczną z zakresu THz (z wykorzystaniem programu Quick-Wave), 3. Badanie właściwości przestrajalnego przetwornika metamateriałowego z cienką warstwą ciekłego kryształu.
Metody oceny:
Egzamin przeprowadzony jest w formie pisemnej. Warunkiem przystąpienia do egzaminu jest zaliczenia zajęć laboratoryjnych i uzyskanie z nich pozytywnej oceny (powyżej 70% uzyskanych punktów)
Egzamin:
tak
Literatura:
1. Saïd Zouhdi, Ari Sihvola, Alexey P. Vinogradov,”Metamaterials and plasmonics: fundamentals, modelling, applications”, wyd. Springer (2008), 2. Yang Hao, Raj Mittra “FDTD Modeling of Metamaterials: Theory and Applications” wyd. Artech House Publishers (Oct. 2008), 3. C. M. Krowne, Yong Zhang, "Physics of Negative Refraction and Negative Index Materials: Optical and Electronic Aspects and Diversified Approaches", wyd. Springer, (2007), 4. Ricardo Marqués, Ferran Martín, Mario Sorolla , „Metamaterials with negative parameter: theory, design, and microwave applications”, wyd. Wiley-Interscience (2008), 5. Laszlo Solymar, Ekaterina Shamonina, „Waves in metamaterials”, wyd. Oxford University Press, USA (2009),
Witryna www przedmiotu:
brak
Uwagi:
brak

Efekty uczenia się