Plasmonen ontwerpen met van der Waals heterostructuren.

Het doel van dit onderzoeksvoorstel is de plasmonen in verschillende soorten "van der Waals heterostructuren" te beschrijven en om deze kennis te gebruiken om nieuwe zulke structuren te ontwerpen waarin ongekende soorten plasmonen ontdekt kunnen worden. Door de samenstelling en structurele eigenschappen van de heterostructuren te veranderen, zoeken we naar nieuwe methoden om licht te manipuleren over afstanden korter dan haar golflengte. Dit doen we door het licht te koppelen aan collectieve excitaties van de vrije elektronen in deze materialen, de zogenaamde "plasmonen". Van der Waals heterostructuren zijn stapels van verschillende atomair dikke tweedimensionale materialen. De ontdekking van grafeen resulteerde in de ontdekking van heel wat andere kristallen van één atoom dik. Ieder van deze kristallen heeft unieke elektrische eigenschappen, van isolatoren over halfgeleiders tot zelfs supergeleiders. Vandaag zijn we in de buitengewone positie om deze materialen te stapelen om zo de verschillende eigenschappen van de componenten te laten samenwerken. In dit project zal ik verschillende zulke stapels onderzoeken om te begrijpen wat voor plasmonen erin kunnen voorkomen en hoe we ze kunnen manipuleren om plasmonen te ontdekken met ongeziene eigenschappen. Dit onderzoek wordt uitgevoerd in nauwe samenwerking met buitenlandse experimentatoren die de nodige feedback zullen voorzien om de modellen te verfijnen en de plasmonen in de nieuw ontworpen heterostructuren op te wekken.

Trefwoorden:NANO-OPTICA, FYSICA VAN DE GECONDENSEERDE MATERIE, VEELDEELTJESFYSICA, GRAFEEN, TWEEDIMENSIONALE MATERIALEN

Disciplines:Diëlektriciteit, piëzo-elektriciteit, ferro-elektriciteit, Optische eigenschappen en stralingsinteracties, Oppervlakten, interfaces, 2D-materialen, Metamaterialen, Kwantumoptica

Project type:Samenwerkingsproject