Υπολογιστική μελέτη μεταλλικών νανοσωματιδίων

• Main Author: Χρόνης, Αλέξανδρος
• Other Authors: Σιγάλας, Μιχαήλ
• Format: Thesis
• Language: Greek
• Published: 2019
• Subjects: Μεταλλικά νανοσωματίδια (MNPs); Οπτικές ιδιότητες; Πλασμόνια; Φάσμα απορρόφησης; Χρυσός (Au); Οξείδιο του χαλκού (CuO); Αλουμίνιο (Al); Μαγνήσιο (Mg); Υδρίδια αλουμινίου - μαγνησίου; Κβαντικές τελείες (QDs); HOMO LUMO χάσμα; Οπτικό Χάσμα; Metallic nanoparticles; Optical properties; Plasmons; UV/Vis spectra; Gold (Au); Copper oxide (CuO); RCWA; Aluminum (Al); Magnesium (Mg); Aluminum-magnesium hydrides; Quantum dots (QDs); HOMO LUMO gap; Optical gap; DFT; 620.169 5

Στην παρούσα εργασία μελετάμε μεταλλικά νανοσωματίδια μεγέθους 1 έως 100nm. Εξετάζουμε τα φάσματα απορρόφησής τους το οποίο υπολογίζουμε με τη μεθοδο Rigorous Coupled Waves Analysis (RCWA), που είναι βασισμένη στην επίλυση των εξισώσεων του Maxwell. Τα αποτελέσματα συγκρίνονται με αντίστοιχες πειραματικές μετρήσεις (Κεφάλαιο 3). Έπειτα μελετάμε μεταλλικά νανοσωματίδια μαγνησίου και αλουμινίου και υδρίδιά τους, διαστάσεων έως 1nm. Μελετιούνται τα δομικά τους χαρακτηριστικά και κυρίως οι οπτικές τους ιδιότητες, χρησιμοποιώντας τις μεθόδους Density Functional Theory (DFT) και τη Time Depended DFT (TDDFT). Εξετάζεται η εξάρτηση των οπτικών τους ιδιοτήτων συναρτήσει του μεγέθους τους αλλά και της περιεκτικότητας υδρογόνου για την περίπτωση των υδριδίων (Κεφάλαιο 4). Γίνεται επίσης μια ανασκόπηση στο θεωρητικό υπόβαθρο των μεταλλικών υμενίων και πλασμονίων (Κεφάλαιο 1), καθώς και των μεθόδων που χρησιμοποιήσα- με για να μελετήσουμε τα συστήματα αυτά (Κεφάλαιο 2).