Polaritony v nanostrukturovaných anizotropních materiálech

Abstract

Tato práce představuje ucelenou teoretickou a numerickou studii polaritonických vlastních modů v (nanostrukturovaných) izotropních a anizotropních materiálech. Jsou zde odvozeny a vykresleny analytické disperzní vztahy vlastních modů pro základní geometrie s anizotropií nebo bez ní. Tyto disperze vlastních modů jsou dále propojeny s pozorovatelnými spektry ztrát energie elektronů (EELS), která byla s využitím teoretických základů EELS analyticky a numericky získána pomocí softwaru COMSOL Multiphysics. Naše výsledky ukazují, jak přesně} jsou spektra ztrát energie elektronů vázána na elektrodynamické a geometrické vlastnosti zkoumaného materiálu.

This thesis presents a unified theoretical and numerical study of polaritonic eigenmodes in (nanostructured) isotropic and anisotropic materials. We derive and plot analytical dispersion relations of eigenmodes for fundamental geometries with or without anisotropy. We link these eigenmode dispersions with observable electron energy loss spectra (EELS), which we, drawing from theoretical foundations of EELS, analytically and numerically obtain using software COMSOL Multiphysics. Our results show, how precisely are EEL spectra tied to electrodynamic and geometric properties of the studied materials.