2026/2027

Наноплазмоника

Статус: Маго-лего

Кто читает: Департамент физики

Где читается: Школа информатики, физики и технологий

Охват аудитории: для всех кампусов НИУ ВШЭ

Преподаватели: Журихина Валентина Владимировна

Язык: русский

Кредиты: 6

Контактные часы: 32

Программа дисциплины

Аннотация

Дисциплина направлена на изучение явлений, связанных с коллективными электронными возбуждениями, локализованными в малых металлических частицах. Студенты получат представления о плазме металлов, локализованных плазмонах и поверхностных плазмон-поляритонах, а также о резонансном усилении плазмонами действующего электромагнитного поля и оптических явлениях, усиленных поверхностными плазмонами, о перспективных приложениях плазмонов в физике и нанотехнологиях, в том числе и в смежных с физикой областях.

Цель освоения дисциплины

• формирование представления о плазме металлов, локализованных плазмонах и поверхностных плазмон-поляритонах
• формирование представления о резонансном усилении плазмонами действующего электромагнитного поля и оптических явлениях, усиленных поверхностными плазмонами
• формирование представления о перспективных приложениях плазмонов в физике и нанотехнологиях, в том числе и в смежных с физикой областях

Планируемые результаты обучения

• Феноменологическая теория плазмонных поляритонов в системах "металл-диэлектрик (полупроводник)" с плоскими границами раздела. Практические навыки анализа дисперсионных зависимостей и структуры электромагнитного поля ППП.
• Знания на уровне доказательств и выводов. Теория оптических методов возбуждения плазмонов. Практические навыки расчета параметров системы, необходимых для возбуждения и наблюдения ППП.
• Общая теория плазменных мод в металлических наночастицах, спектр и распределение поля.
• Практические навыки расчета усиления действующего поля вблизи металлических наночастиц различной формы.
• Практические навыки расчета диэлектрической функции резонансных эффективных сред.
• Знания применений плазмоники в современной физике
• Получить знания на уровне доказательств и выводов, а также практические навыки расчета дисперсионных характеристик электронного газа в металлах и приложения фундаментальных положений электродинамики для описания плазменных явлений в электронном газе металлов
• Получить представления о плазмонике и истории ее развития

Содержание учебной дисциплины

• Введение в плазмонику
• Поверхностные плазмон-поляритоны
• Локализованные поверхностные плазмоны
• Приложения плазмоники в оптических нанотехнологиях

Элементы контроля

• Промежуточный тест
  Промежуточный тест по курсу
• Тестовая работа по всему курсу
  В случае получения неудовлетворительной отметки за тестовую работу для получения положительной отметки студенту необходимо пройти устное собеседование по изученным темам.

Промежуточная аттестация

• 2026/2027 4th module
  0.5 * Промежуточный тест + 0.5 * Тестовая работа по всему курсу

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Введение в физику твердого тела, Киттель, Ч., 1978
• Наноплазмоника - Климов В.В. - Издательство "Физматлит" - 978-5-9221-1205-5 - 2010 - русский - https://e.lanbook.com/book/2204 - ЛАНЬ - 2204
• Наноплазмоника, Климов, В. В., 2009
• Физика твердого тела. Т.1: ., Ашкрофт, Н., 1979
• Физика твердого тела. Т.2: ., Ашкрофт, Н., 1979
• Физика: курс лекций: в 3-х ч. Часть 3. Оптика, квантовая физика, строение ядра, физика твёрдого тела - - - Вологодский государственный университет - - - 2014 - русский - https://e.lanbook.com/book/93123 - ЛАНЬ - 93123

Рекомендуемая дополнительная литература

• Belotelov, V. I., Akimov, I. A., Poh, M., Kotov, V. A., Kasture, S., Vengurlekar, A. S., … Bayer, M. (2010). Extraordinary Magnetooptics in Plasmonic Crystals. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsbas&AN=edsbas.886A9473
• Guan, S., Yang, S. A., Zhu, L., Hu, J., & Yao, Y.-G. (2015). Electronic, Dielectric, and Plasmonic Properties of Two-Dimensional Electride Materials X$_2$N (X=Ca, Sr): A First-Principles Study. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsbas&AN=edsbas.C05C659
• Основы оптоинформатики: фурье-оптика, плазмоника и метаматериалы - Серебренников А. М. - Пермский национальный исследовательский политехнический университет - 978-5-398-02492-0 - 2021 - русский - https://e.lanbook.com/book/239867 - ЛАНЬ - 239867

Авторы

• Журихина Валентина Владимировна