Sylwia Bilińska

Holografia na plazmonach

Plan

1.

Wstęp – inspiracje;

2.

Holografia i hologram;

3.

Plazmony powierzchniowe i powierzchniowy

rezonans plazmonowy;

4.

Holografia według Kawaty i Ozaki’ego.

Star Wars

Bones

Ocean’s Twelve

Holografia i hologram

Holografia jest techniką umożliwiającą rejestrację i rekonstrukcję zespolonego
pola elektromagnetycznego.
Została ona zaproponowana przez polskiego fizyka M. Wolfkego w latach 20-tych
XX wieku, jednak pełen opis metody zapisu holograficznego oraz pierwsze
doświadczenia są autorstwa fizyka węgierskiego pochodzenia D. Gabora

Przykłady hologramów

Zastosowania w życiu codziennym

· środki zabezpieczające, bardzo trudne do podrobienia;
· gwarancja oryginalności produktu (np. płyty CD);
· materiały reklamowe – atrakcja i przyciągnięcie uwagi
klienta;
· rejestracja kompozycji artystycznych i niedostępnych dla

zwiedzających muzea dzieł sztuki
· szyfrowanie informacji – w tym przypadku zapisanie i
odczytanie
szyfru możliwe jest jedynie przy użyciu tych samych fal;

Rysunek 4. okładka magazynu National Geographic

Plazmony
powierzchniowe

Plazmon powierzchniowy

jest elektromagnetyczną falą powierzchniową, o

polaryzacji typu p, propagującą wzdłuż powierzchni styku dwóch materiałów,
których stałe dielektryczne mają przeciwne znaki Związane z nią jest zanikające
wykładniczo pole elektromagnetyczne prostopadłe do kierunku propagacji fali.

Częstość plazmowa nie zależy od długości fali padającego promieniowania, więc cechą
charakterystyczną oscylacji plazmowych jest nieskończona prędkość fazowa i zerowa
prędkość grupowa.

Plazmony mają znaczny wpływ na właściwości metalu i jego sposób oddziaływania z
promieniowaniem elektromagnetycznym, gdyż przenikalność dielektryczna ε następująco
zależy od częstotliwości plazmowe:

Powierzchniowy rezonans
plazmonowy

- jest zjawiskiem fizycznym mogącym wystąpić, gdy płasko
spolaryzowana fala elektromagnetyczna z zakresu widzialnego lub
bliskiego ultrafioletu pada na powierzchnię metalu przy spełnionych
warunkach całkowitego wewnętrznego odbicia

Obserwujemy je w makroskali jako minima
w transmisji lub maksima w świetle
rozproszonym
odpowiadające stacjonarnym lub
propagującym się modom plazmonowo
-polarytonowymn na
strukturze

Powierzchniowy rezonans plazmonowy
(SPR) widziany jest w określonych
parametrach, takich jak grubość warstwy,
rodzaj materiału, kąt padania światła i
długość jego fali.

Pierwsze dziecko

Professor of Department of
Applied Physics at Osaka
University and Chief Scientist at
RIKEN.

Czerwone jabłko z zielonymi liśćmi
– trójwymiarowy hologram oparty
na powierzchniowym rezonansie plazmonowym

Holografia według Kawaty i Ozaki’ego

Rys.C) Rekonstrukcja obiektu kolorów
za pomocą hologram SPP. Hologram
jest oświetlony równocześnie z białym
światłem w trzech kierunkach pod
różnymi kątami

φ

i θ.

Rys.A) Rekonstrukcja obiektu
kolorów za pomocą hologram
SPP. Hologram jest oświetlony
światłem białym, ale tyko z
wyodrębniona jedną długością
fali (tutaj zieloną)

Nanosoczewki

soczewki immersyjne, skonfigurowane z siecią cienkich metalowych
nanodrutów, stworzone w oparciu o zasadę plazmonów
powierzchniowych.

Przedstawienie schematu metalowej
aranżacji nanosoczewki, w którym
powiększony dalekobieżnego kolorowy obraz
jest widoczny.

Schemat ułożenia nanorurek, tak aby
występował transfer obrazu na długie
odległości

Bibliografia



Kawata S. et al., Subwavelength colour imaging with a metallic
nanolens, Nature Photonics 2, 438–442 (2008);



Ozaki M. et al., Surface-Plasmon Holography with White-Light
Illumination, Science 332, 218 (2011);



Kawata S, New technique lights up the creation of holograms,
Riken Research 16 March 2012 (Volume 7 Issue 3);



http://www.rikenresearch.riken.jp/eng/research/5540



Saj W., Falowody plazmonowo-polarytonowe, Seminarium ZOI IGF ,
19 Listopad 2006



Sadowski M., Hologramy i holografia, Warszawa, Maj 2005,



Dziębaj M., Metody otrzymywania i właściwości optyczne
materiałów z ujemnym współczynnikiem załamania, Praca
dyplomowa magisterska, Wrocław 2006

Dziękuję za uwagę