Nahfelduntersuchungen von plasmonischen Oberflächen-Polaritonen auf Metamaterialien im Terahertz-Bereich

• Antragsteller: Professor Dr. Marco Rahm
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie ; Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 164260466

Im Mittelpunkt der Untersuchungen steht die Erforschung von plasmonischen Oberflächenpolaritonen auf funktionalen Metamaterialoberflächen im THz Spektralbereich. Die Metamaterialoberflächen bestehen aus plasmonischen Mikrostrukturen mit einer räumlichen Ausdehnung, die deutlich kleiner ist als die Wellenlänge der generierten Oberflächenplasmonen. Durch das Design der effektiven Materialparameter (Permittivität und Permeabilität) sowie der Dispersionseigenschaften der Metamaterialoberfläche soll die Ausbreitung plasmonischer Oberflächenpolaritonen räumlich und spektral gezielt beeinflusst werden. In diesem Zusammenhang soll die Anwendbarkeit der neuen Methode der metamaterial-basierten Transformationsoptik auf plasmonische Metamaterialoberflächen evaluiert werden. Ein tiefgehendes physikalisches Verständnis der mikroskopischen Kopplungsmechanismen zwischen den lokalen Plasmon-Oszillationen und der dadurch hervorgerufenen Ausbildung makroskopischer Oberflächen-Polaritonen soll durch analytisch-theoretische Ansätze sowie numerische Modelle entwickelt werden. Die theoretischen Ergebnisse sollen durch räumlich, spektral und zeitlich aufgelöste Messungen der Amplitude, Phase und des Polarisationszustandes der elektrischen Nahfelder mit räumlicher Subwellenlängenauflösung durch eine im Rahmen des Projektes aufzubauende THz-Nahfeld-Messapparatur überprüft werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen