Interactie van licht met metallische nanodeeltjes en nanofilms : Uitbreiding van verstrooiingstheorie en de invloed van geleidelijke elektronendichtheidsovergangen.

Datum: 22 januari 2016

Locatie: Campus Drie Eiken, S0.01 - Universiteitsplein 1 - 2610 Antwerpen-Wilrijk

Tijdstip: 16 uur

Organisatie / co-organisatie: Departement Fysica

Promovendus: Nick Van den Broeck

Promotor: Jacques Tempere & Fons Brosens

Korte beschrijving: Doctoraatsverdediging Nick Van den Broeck - Departement Fysica



Abstract

Nanodeeltjes vinden meer en meer hun weg in hedendaagse toepassingen. Vooral hun sterke interactie met invallend licht geeft hen een breed toepassingsgebied. In dit werk wordt onderzocht hoe de traditionele verstrooiingstheorie kan worden uitgebreid om effecten in rekening te brengen die belangrijk kunnen zijn voor nanodeeltjes en nanofilms. Specifiek wordt er gekeken naar de effecten van een verschillende longitudinale en transversale elektronische respons, én naar niet-abrupte overgangen in de dichtheden die belangrijk zijn voor deze respons. Dit laatste effect, dat men bv. tegenkomt bij de spill-out aan de rand van metalen en bij np-juncties in zonnecellen, wordt nader bekeken in het finale hoofdstuk. Door een krachtig algoritme te ontwikkelen om de reflectie en transmissie te berekenen van nanofilms met een arbitrair aantal lagen en materialen, is het effect van zulke glooiende overgangen bestudeerd. Deze berekeningen gaven grote afwijkingen ten opzichte van berekeningen met een abrupte rand zoals tot nog toe standaard wordt toegepast, wat aantoont dat glooiende overgangen niet mogen verwaarloosd worden. Dit algoritme is in de praktijk gebracht door te kijken naar de experimenten die waterstof naar zijn metallische vorm trachten om te zetten, waar dezelfde conclusies een waarschuwing uitzenden over de aannames in de hedendaagse literatuur over dit onderwerp. In deze thesis zijn ook twee nieuwe toepassingen van nanodeeltjes in hoge druk experimenten bestudeerd: enerzijds nanodeeltjes als druksensor en anderzijds nanodeeltjes als opwarmingselement.