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Dissertação

Quantum Plasmonics EVALUATED

Detalhes: Em materiais condutores como os metais e semicondutores, a oscilação coerente de cargas livres colectivas é observada para frequências tipicamente no espectro do ultravioleta. Este fenómeno afecta a resposta da permitividade, possibilitando que esta assuma valores negativos, e consegue também confinar a luz com comprimentos de onda inferiores aos correspondentes para a mesma onda em meio livre, abrindo portas para diversas aplicações. A oscilação rápida da densidade de eletrões pode ser quantizada, sendo o plasmão um \textit{quantum} de oscilação do plasma. Graças a esta quantização, são introduzidos conceitos referentes à Mecânica Quantica e à Plasmónica. Para uma interface constituída por um metal e um dieléctrico, o acopulamento entre os modos de radiação e plasmões, confinados na interface, dá origem às quasi-partículas \textit{surface plasmon-polaritons} (SPP). Os SPP são o principal foco de estudo nesta dissertação. A permitividade dos SPP é analisada para o caso em que o meio é local e para quando existe dispersão espacial. Em ambas as análises, é feita a derivação do campo electromagnético dos SPP no regime electroestático. Também é analisada a emissão espontânea de SPP para o problema em que se tem o átomo de dois níveis na vizinhança de uma chapa metálica. A interação entre estes dois elementos é também abordada, na qual se utiliza uma descrição local dos SPP no regime eletroestático. O contraste entre os regimes de acopulamento forte e fraco, relativamente à interação do átomo com os SPP, é contemplado neste estudo.
Keywords: Plasmões, Plasmões de Superfície Locais, Plasmões de Superfície Não-locais, Interacções entre Matéria e Radiação, Electrodinâmica Quântica, Emissão Espontânea

Discussão: novembro 29, 2018, 17:30