Topologické plazmonické nanostruktury

Abstract

Fotonické topologické izolátory představují část fotoniky, která využívá topologii (část matematiky) k získání topologií chráněných povrchových vidů. Vzhledem k tomu, že tyto povrchové vidy projevují nevšední vlastnosti, jako je jednosměrné šíření záření nebo silné potlačení zpětného odrazu, přitahuje tato část fotoniky v poslední době nemalou pozornost. Jeden z hlavních cílů této bakalářské práce je prozkoumat tyto struktury a odhalit jakým způsobem dokáže vnitřní struktura materiálu ovlivnit výskyt povrchového vidu. Za účelem této studie bude vhodné nejdříve začít s běžnějšími strukturami, jako jsou například fotonické krystaly nebo jako jsou prostředí vytvářející povrchový a lokalizovaný plazmon. Po této úvodní studii bude věnována pozornost fotonickým topologickým izolátorům, rovněž bude uveden příklad, jak se tyto topologické jevy projevují.

Photonic topological isolators is a name for the branch of photonics which uses topology (branch of mathematics) in purpose to give rise topologically protected edge-modes. Since these edge-modes exhibit extraordinary properties, such as unidirectionality or immunity against backscattering, they attract appropriate attention. The main subject of this thesis is to acquire more knowledge about photonic topological isolators and get to know the principle how they relate bulk properties of a photonic structure with the edge-modes. To study this subject, it is useful to start first with some more common structures such as surface plasmons, localized surface plasmons and photonic crystals. After examinations of these structures, topological theory will be developed, and an example of the topological effects will be shown.