Doctoral research project

Person in charge of the project:
MERTENS ROBERT PIERRE, member of research team Associated Section of ESAT - INSYS, Integrated Systems
Co-promotor(s):
BORGHS GUSTAAF
Title:
Plasmonic Metamaterials for Sensing Applications
Project summary:
Metamaterialen zijn artificiële materialen waarvan de optischeeigenschappen ontworpen werden om de gewenste optische interactie tebekomen onder invloed van een aangelegde elektromagnetische golf. Zebestaan uit structuren met afmetingen kleiner dan de golflengte van deinkomende golf, die we kunnen beschouwen als het equivalent van atomenin een conventioneel materiaal. De gezamelijke interactie vandezemeta-atomen die periodiek of willekeurig geordend kunnen zijndefinieert de eigenschappen van het metamateriaal, die beschrevenkunnen worden met behulp van effectieve materiaalparameters zoals depermittiviteit, de permeabiliteit, de brekingsindex en de impedantie.In dit werk tonen wij aan hoe deze metamaterialen kunnen aangewendworden als sensoren in het zichtbare en het nabije infrarood gedeeltevan het elektromagnetische spectrum. De gebruikte meta-atomen zijnopgebouwd uit goud en silica, beiden zeer stabiele en bio-compatiebelematerialen. Op het grensvlak tussen nano-dimensionele edelmetaaldeeltjesen diëlectrica kunnen collectieve oscillaties van deelektronwolk inhet metaaldeeltje aangeslagen worden, welke gekend zijnals plasmons. In deze thesis bestuderen we twee types van dezeresonanties: lokale oppervlakte resonanties (in kleine edelmetaaldeeltjes) en propagerende plasmon resonanties (op de interface tusseneen vlakke edelmetaal film en een diëlectricum).
ph.D student :
LODEWIJKS KRISTOF
Faculty of Engineering Science
Doctoral Programme in Engineering (Leuven)

ph.D defence : 01.06.2012
Full text ph.D