Nichtlineare Wechselwirkungen in einkristallinen plasmonischen Nanoschaltkreisen

单晶等离子体纳米电路中的非线性相互作用

基本信息

项目摘要

In the upcoming funding period of the project we plan to investigate the influence of nonlinear optical effects on the propagation of ultrashort plasmon pulses. Nonlinearities are essential for the implementation of plasmonic circuitry since they will allow the manipulation of plasmons by plasmons. Due to the strong field localization and enhancement, nonlinear effects can be significantly enhanced. However, the nonlinear propagation of plasmon pulses has rarely been investigated experimentally. Our experimental setup provides a unique opportunity to study the amplitude and phase modification of propagating plasmons due to nonlinear interactions. Nonlinearities that will be investigated are the ponderomotive nonlinearity of plasmonic materials themselves, the free-carrier nonlinearity of e.g. ITO-substrates, as well as Kerr-type nonlinearities of the substrates or well-positioned nanoparticles, such as Chalcogenide glasses. Depending on the type of nonlinearity, we will design plasmonic elements that support well-chosen mode patterns to achieve maximal effects. We will also employ well-designed excitation geometries for specific modes. For the implementation of advanced nanostructures, beyond the commonly used single straight wires, we will build on focused-ion beam patterning of single-crystalline gold as developed during the first phase of the project. We will also evaluate the use of He-ion milling to fabricate structures with extremely fine details. The final goal of the project is the implementation of functional plasmonic elements such as switches and couplers that take advantage of the richness of nonlinear interactions as opposed to basic linear interferometric control. Experimental studies will be performed on two exemplary circuits: (i) a two-wire transmission line featuring a local bottleneck in which strong mode localization occurs and (ii) a straight two-wire transmission line with a high-local-intensity resonant stub that suppresses transmission under action of a Kerr-like nonlinearity. Nonlinear effects will be characterized by (a) the appearance of new modes which are detected via different angular-spatial emission patterns, (b) measuring changes of transmission and group velocities, and (c) analyzing the time-domain structure of the emitted signal as a function of the pulse’s peak intensity.
在即将到来的项目资助期内,我们计划研究非线性光学效应对超短等离子体脉冲传播的影响。非线性对于等离子体电路的实现是必不可少的,因为它们将允许等离子体对等离子体的操纵。由于强场的局域化和增强,非线性效应显著增强。然而,对等离子激元脉冲的非线性传播却很少进行实验研究。我们的实验装置提供了一个独特的机会来研究由于非线性相互作用而引起的传播等离子体的振幅和相位变化。将被研究的非线性是等离子体材料本身的质心非线性,如ito衬底的自由载流子非线性,以及衬底或定位良好的纳米颗粒的克尔型非线性,如硫系玻璃。根据非线性的类型,我们将设计支持精心选择的模式模式的等离子体元件,以达到最大的效果。我们还将采用精心设计的激励几何形状的特定模式。为了实现先进的纳米结构,除了常用的单直线之外,我们将建立在项目第一阶段开发的单晶金的聚焦离子束图案上。我们还将评估使用氦离子铣削制造具有极其精细细节的结构。该项目的最终目标是实现功能等离子体元件,如开关和耦合器,利用丰富的非线性相互作用,而不是基本的线性干涉控制。实验研究将在两个示例电路上进行:(i)具有局部瓶颈的两线传输线,其中发生强模式局部化;(ii)具有高局部强度谐振短段的直两线传输线,该短段在kerr类非线性作用下抑制传输。非线性效应的特点是:(a)通过不同的角空间发射模式检测到的新模式的出现,(b)测量传输和群速度的变化,以及(c)分析发射信号的时域结构作为脉冲峰值强度的函数。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Professor Dr. Tobias Brixner其他文献

Professor Dr. Tobias Brixner的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Professor Dr. Tobias Brixner', 18)}}的其他基金

Coherent Multi-Quantum Multi-Dimensional Spectroscopy
相干多量子多维光谱
  • 批准号:
    423942615
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Multidimensional Spectroscopy of Exciton Dynamics
激子动力学的多维光谱
  • 批准号:
    220404594
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Units
Koordinatorantrag / Zentralprojekt
协调员申请/中心项目
  • 批准号:
    227045391
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Units
Phase-resolved four-wave-mixing spectroscopy in condensed matter
凝聚态物质中的相位分​​辨四波混频光谱
  • 批准号:
    5391502
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Independent Junior Research Groups

相似海外基金

WAPOS-Wechselwirkungen von Atmosphärendruckplasmen und organischem Substrat auf zellulärer Ebene
大气压等离子体和有机底物在细胞水平上的 WAPOS 相互作用
  • 批准号:
    277317362
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Die Wechselwirkungen zwischen orthodoxer Religion und der Politik im zeitgenössischen Russland
当代俄罗斯东正教与政治的互动
  • 批准号:
    232301589
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Selbstassemblierung amphiphiler und doppelt-hydrophiler Zwitterionen: Zusammenspiel nicht-kovalenter Wechselwirkungen bei der Bildung schaltbarer Nanoteilchen
两亲性和双亲水性两性离子的自组装:可切换纳米颗粒形成中非共价相互作用的相互作用
  • 批准号:
    218135114
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Experimentelle Untersuchungen zur Kopplung von Reaktionsumsatz und Permeabilität in Wechselwirkungen zwischen Wasser und Gestein
水-岩石相互作用反应转化与渗透率耦合实验研究
  • 批准号:
    222826231
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Reinhart Koselleck Projects
Simulationen und Multiskalenmodellierung von multivalenten Zucker-Protein-Wechselwirkungen (C09)
多价糖-蛋白质相互作用的模拟和多尺度建模(C09)
  • 批准号:
    226757776
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Collaborative Research Centres
Strukturbildung durch inter- und intramolekulare Wechselwirkungen schaltbarer Polymere
通过可转换聚合物的分子间和分子内相互作用形成结构
  • 批准号:
    186932502
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Metall-Metall-Wechselwirkungen in lumineszierenden Platin- und Gold-Verbindungen: Neue Materialien und photokatalytische Prozesse
发光铂和金化合物中的金属-金属相互作用:新材料和光催化过程
  • 批准号:
    204421423
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Grundlagenuntersuchungen zu Mehrteilchen-Wechselwirkungen in Silizium
硅中多粒子相互作用的基础研究
  • 批准号:
    162325882
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Strategie zur Identifizierung zyklischer Peptide als selektive Inhibitoren von RNA-Protein-Wechselwirkungen zur antibakteriellen Therapie
鉴定环肽作为抗菌治疗中 RNA-蛋白质相互作用的选择性抑制剂的策略
  • 批准号:
    211611392
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Volumeneffekte und Wechselwirkungen bei der Proteinadsorption an wässrig-festen Grenzflächen
水-固界面蛋白质吸附的体积效应和相互作用
  • 批准号:
    191322809
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了