Titelaufnahme

Titel
Das optische Verhalten von Nanolochpaaren im dünnen Goldfilm / vorgelegt von Verena Häfele
Verfasser/ VerfasserinHäfele, Verena
Begutachter / BegutachterinLeitner Alfred
Erschienen2011
Umfang76 Bl. : Zsfassung ; Ill., graph. Darst.
HochschulschriftGraz, Univ., Dipl.-Arb., 2011
Anmerkung
Zsfassung in engl. Sprache
SpracheDeutsch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (GND)Gold / Metallschicht / Dünne Schicht / Perforierte Platte / Nanometerbereich / Oberflächenplasmon / Gold / Metallschicht / Dünne Schicht / Perforierte Platte / Nanometerbereich / Oberflächenplasmon / Online-Publikation
URNurn:nbn:at:at-ubg:1-25518 Persistent Identifier (URN)
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Das optische Verhalten von Nanolochpaaren im dünnen Goldfilm [4.21 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Seit eine ungewöhnliche Lichttransmission bei durch Nanolöchern perforierten Metallfilmen entdeckt wurde, steht ihr optisches Verhalten im Fokus des wissenschaftlichen Interesses. Um dabei auftretenden Interferenzphänomene besser zu verstehen, wurden im Rahmen der vorliegenden Diplomarbeit die optischen Eigenschaften von Paaren von Nanolöchern, welche sich in einem dünnen Goldfilm befinden, experimentell untersucht. Die zu der veränderten optischen Transmission führenden Prozesse finden zum einem an den Oberflächen des Metallfilms, zum anderen in den Nanolöchern selbst statt. So genannte ?Oberflächenplasmonen? spielen neben in den Löchern selbst auftretenden optischen Resonanzen eine bedeutende Rolle. Als Oberflächenplasmonen werden elektromagnetische Oberflächenwellen bezeichnet, die bei geeigneter Anregung durch Licht entlang einer Metall- Dielektrikum Grenzfläche propagieren können.Mithilfe eines Leakage Radiation Mikroskops konnte die Effizienz der Plasmoneneinkopplung und die Stärke des direkt transmittierten Lichts in Abhängigkeit von Abstand und Durchmesser des betrachteten Nanolochpaares untersucht werden. Ein Leakage Radiation Mikroskop ermöglicht es, die Intensitätsverteilung der entlang der Metalloberfläche propagierenden Oberflächenplasmonen sichtbar zu machen.Bei Oberflächenplasmonen, angeregt an einem Nanolochpaar im dünnen Metallfilm, war eine sichtbare Abhängigkeit ihrer Leistung vom Abstand der Nanolöcher zu beobachten. Die Periodizität der Leistungskurve lag nahe der SP-Wellenlänge. Auch die Intensität des direkt durch den perforierten Metallfilm transmittierten Lichts wies eine Abhängigkeit vom Abstand der Nanolöcher auf. Die Transmissionsleistungskurve hatte gleiche Periodizität wie die Plasmonenleistungskurve, allerdings waren die beiden Kurven gegeneinander phasenverschoben. Des Weiteren konnte im Rahmen der durchgeführten Untersuchungen ein tieferes Verständnis für die Funktionsweise eines Leakage Radiation Mikroskop erlangt werden.

Zusammenfassung (Englisch)

Since an extraordinary optical transmission was discovered for metal films perforated with nanoholes, their optical emittance is in the focus of scientific interest. To achieve a better understanding of the complex optical processes in one- or two dimensional arrays of nanoholes, a nanohole pair perforated in a thin gold film as the simplest possible interacting system was studied experimentally.The processes significant for the altered optical transmission take place at the surface of the metal film and within the nanoholes themselves. So called ?surface plasmons? play a vital role besides optical resonances within the holes. Surface plasmons are electromagnetic surface waves that propagate along metal-dielectric boundaries if excited appropriately by light.With a Leakage Radiation Microscope the efficiency of the light-to-surface plasmon coupling and the power of the direct transmitted light as a function of the hole-to-hole distances and the single hole diameter was investigated. The basis of the leakage radiation microscopy is that the leakage radiation emitted by a surface plasmon while propagating at a metal-dielectric boundary is proportional to the near field intensities of the surface plasmon above the interface. The Leakage Radiation Microscope collects the leakage radiation and thus shows the intensity distribution of the surface plasmons propagating at the surface of the metal film.Regarding the power of surface plasmons excited at a pair of nanoholes in a thin metal film a significant dependence of the hole-to-hole distance with periodicity near the surface plasmon wavelength has been observed. Also the intensity of the direct transmitted light showed a dependency of the hole-to-hole distance. The output curve showed same periodicity as the output curve of the surface plasmons, but was phase shifted. Furthermore a deeper understanding for the function of a leakage radiation microscope has been gained