Photonik
(Das Projekt ist abgeschlossen.)
Was die Elektronik für Elektronen, das ist die Photonik für Photonen. Man versucht die Ausbreitung von Licht im Nanometerbereich zu beeinflussen. Dabei werden oft nanostrukturierte Materialien, sog. Photonische Kristalle, eingesetzt, deren spezielle Eigenschaften stark von ihrer Struktur abhängen. Für eine vorgegebene Struktur lassen sich Eigenschaften wie z.B. die Bandstruktur mit Hilfe numerischer Software berechnen und mittels geeigneter Verfahren optimieren.
Auch Metalle spielen in der Photonik eine immer größere Rolle. Meist werden sie in Form von Nanopartikeln in dielektrische Umgebungen eingebettet. Die Leitungselektronen im Metall reagieren auf das externe elektrische Feld. Man spricht dann von plasmonischen Strukturen und für das Fachgebiet hat sich der Name Plasmonik durchgesetzt.
Lokal können die Leitungselektronen im Metall zu stark überhöhten Feldern führen, die z.B. bei der oberflächenverstärkten Raman-Streuung (engl. Surface Enhanced Raman Scattering SERS) zum Einsatz kommen, aber noch andere Effekte haben können. In Zusammenarbeit mit der Fachgruppe Optik berechnen wir das elektrische Feld und die Überhöhungen um die Verformung von Silbernanopartikeln in Glas bei Laserbeschuss zu erklären. Dabei kommen verschiedene Methoden zum Einsatz, unter anderem die Finite Elemente Methode (FEM) und die Discrete Dipole Approximation (DDA).