Original title: Kvantově-mechanický popis plasmonických nanočástic
Translated title: Quantum-mechanical description of plasmonic nanoparticles
Authors: Nečada, Marek ; Törmä, Päivi (advisor) ; Jex, Igor (referee)
Document type: Master’s theses
Year: 2015
Language: eng
Abstract: [eng] [cze]
Coupling of light to charges in a metallic nanoparticle leads to hybrid light-matter states, localised surface plasmon polaritons. They are characterised by very strong field intensities in vicinity of the nanoparticle. This field enhancement can be exploited by coupling the nanoparticles to quantum emitters, e.g. molecules or quantum dots. Many new applications are based on fabrication of arrays of metallic nanoparticles. Significant spatial coherence in such systems is caused by electromagnetic interaction between the nanoparticles. In this work, we study the possibilities of quantum-mechanical description of metallic nanoparticles and the interactions between them. Using the principles of molecular quantum electrodynamics and quantisation of quasistatic normal modes of charge oscillations, we propose a quantum model of interaction between dipole quasistatic oscillation modes and the electromagnetic field. This model is then applied to estimate how presence of another nanoparticle influences the spontaneous radiative decay rate of dipole charge oscillation mode using the third-order perturbation theory. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org) Kovové nanočástice umožňují tvorbu hybridních modů světla plazmonových oscilací uvnitř kovu (plazmon-polaritonů), jež vykazují velmi silné polní intenzity v blízkém okolí nanočástice. To významným způsobem zesíluje interakci mezi nanočásticemi a kvantovými zářiči (molekulami, kvantovými tečkami) umístěnými v jejich bezprostřední blízkosti. Tato práce se zabývá možnostmi kvantového popisu plasmonových oscilací uvnitř kovových nanočástic, a zejména na kvantový popis jejich vzájemné interakce. Práce přináší kvantový model interakce mezi dipólovými mody elektronových oscilací v nanočásticích a elektromagnetickým polem, založený na kombinaci metod molekulární kvantové elektrodynamiky a elementárním kvantování kvazistatických plazmonových oscilací. Tento model je poté použit k odhadu toho, jaký má vliv přítomnost druhé nanočástice na spontánní vyzáření dipólové oscilace. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
Keywords: plasmonic nanoparticles; plazmonové nanočástice

Institution: Charles University Faculties (theses) (web)
Document availability information: Available in the Charles University Digital Repository.
Original record: http://hdl.handle.net/20.500.11956/67573

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-336709


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Charles University > Charles University Faculties (theses)
Academic theses (ETDs) > Master’s theses