Plazmonický bleskosvodný jev

Abstract

Tato bakalářská práce se zabývá experimentálním a teoretickým výzkumem plazmonického bleskosvodného jevu. Vliv křivosti povrchu plazmonické antény na zesílení elektromagnetického pole při excitacích lokalizovaných povrchových plazmonů je studován pomocí spektroskopie energiových ztrát elektronů. V první kapitole je popsán teoretický základ založený na interakcích mezi elektromagnetickým polem a vodivostními elektrony v kovech. Dále jsou představeny použité experimentální a teoretické metody, které zahrnují výrobní proces plazmonických antén či průběh numerických simulací. Pozorované rezonance lokalizovaných povrchových plazmonů jsou charakterizovány se spektrálním a prostorovým rozlišením. Teoretické výpočty ztrátových spekter jsou srovnány s naměřenými spektry a je vyhodnoceno zesílení pole vlivem křivosti plazmonické antény.

This bachelor thesis deals with an experimental and theoretical research of the plasmonic lightning-rod effect. Electron energy loss spectroscopy has been used to investigate the electromagnetic response of plasmonic antennas and to study the impact of the curvature of their surfaces on the local enhancement of an electromagnetic field. A theoretical background based on interactions of the electromagnetic field and free electrons in metals is provided in the first chapter. Next, experimental and theoretical methods including the fabrication process of plasmonic antennas and inicialization of simulations are introduced. Observed resonances of localised surface plasmons are characterised in the spectral region and their mapping is performed. The calculated loss spectra are compared with the experimental loss spectra and the field enhancemnet due to the curvature of plasmonic antennas is evaluated.