Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku

Fotonické krystaly a metamateriály

Typ studia doktorské
Jazyk výuky čeština
Kód 9360-0226/01
Zkratka FKM
Název předmětu česky Fotonické krystaly a metamateriály
Název předmětu anglicky Photonic crystals and matamaterials
Kreditů 10
Garantující katedra Centrum nanotechnologií
Garant předmětu doc. Dr. Mgr. Kamil Postava

Osnova předmětu

1. Maxwellova teorie, periodických systému

hraniční podmínky Maxwellových rovnic, popis materiálových vlastností, šíření rovinných vln
Blochův teorém, hraniční podmínky v periodické struktuře
periodický systém vrstev, maticový popis, Chebyshevovy polynomy, zakázany pás
2D a 3D periodické systémy, metody řešení

2. Fotonické periodické systémy

fotonický krystal, analogie s pevnolátkovými krystaly, pásový diagram
2D fotonické krystaly, systém otvorů se čvercovou a hexagonální symetrií
kompletní zakázaný pás, 3D fotonické krystaly
poruchy (cavity) ve fotonických krystalech, význam poruch pro šíření elektromagnetického pole krystalem

3. Metamateriály

metoda efektivního prostředí, základní aproximace pro popis sférických částic
zobecněné teorie efektivních prostředí - anizotropní prostředí, eliptické částice, vícevrstvé částice
negativní index lomu, elektrické a magnetické rezonance
speciální anizotropní metamateriály, chirální metamateriály

4. Současné a budoucí aplikace fotonických krystalů a metamateriálů

příprava fotonických krystalů a metamateriálů, od tenkých vrstev k metodám litografie a samoorganizace
Fabry-Perotovy interferenční filtry a modulátory
modulace světla, vlnovody na bázi fotonických krystalů, magnetooptické nereciproční součástky
aplikace záporného indexu lomu, evanescentní vlny a ideální zobrazení, metamateriály v mikrovlnné oblasti a jejich aplikace
nové materiály v optice, anizotropní a chirální materiály

Povinná literatura

J.M. Lourtioz, H. Benisty, V. Berger, J.-M. Gerard, D. Maystre, A. Tchelnokov, Photonic Crystals: Towards Nanoscale Photonic Devices, Springer 2005
J.D. Joannopoulos, R.D. Meade, J.N. Winn, Photonic crystals: Molding the flow of light, Princeton University Press 1995
K. Inoue, K. Ohtaka (Eds.), Photonic Crystals: Physics, fabrication and applications, Springer 2004
V.M. Shalaev, Optical properties of nanostructured and random media, Springer 2002
A.K. Sarychev, V.M. Electrodynamics of Metamaterials, World Scientific 2007

Doporučená literatura

články v odborných mezinárodních časopisech Opt. Express, Nature Photonics, J. Phot. Nanotsr. etc.