Plásmon poláritons de superfície em grafeno sobre um substrato com épsilon próximo a zero
Tipo
Dissertação
Data
2019-07-29
Autores
Alvarenga, Vinicius Tadin
Orientador
Matos, Christiano José Santiago de
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Membros da banca
Ardila, Dário Andrés Bahamon
Maia, Francisco Carlos Barbosa
Maia, Francisco Carlos Barbosa
Programa
Engenharia Elétrica
Resumo
Neste trabalho é proposto e demonstrado um método para facilitar a excitação de plásmon
poláritons de superfície em grafeno, utilizando um substrato com função dielétrica próxima a zero.
Foi utilizado como substrato o carbeto de silício (SiC) devido à sua função dielétrica ser próxima
de zero na região do infravermelho médio, mesma região espectral onde se encontram os plásmons
em grafeno. O uso deste tipo de substrato para a observação de plásmon poláritons em grafeno
ainda não havia sido explorado e aumenta o comprimento de onda de plásmon, uma vez que este
depende do ambiente dielétrico no qual está o material 2D, facilitando o casamento de fase com
a luz incidente. São apresentados cálculos que estimam um comprimento de onda de plásmon da
ordem de micrômetros, uma ordem de grandeza maiores do que com um substrato de óxido de
silício, assim como uma distância de propagação efetiva também uma ordem de grandeza superior.
A preparação e caracterização de amostras de grafeno esfoliado e grafeno crescido epitaxialmente,
ambos sobre carbeto de silício, são descritas, e é apresentada uma nova forma de caracterizar a parte
real da função dielétrica do substrato. Visando à detecção de plásmon poláritons nas amostras, são
apresentadas medidas de microscopia óptica de varredura de espalhamento de campo próximo (ou
s-SNOM, do inglês scattering-type scanning near-field optical microscopy). As medidas apresentam
indícios de excitação plasmônica, porém mais experimentos são necessários para a comprovação
dos resultados teóricos.
Descrição
Palavras-chave
Grafeno , plásmons de superfície , poláritons de superfície , nanofotônica , materiais 2D , materiais Epsilon Near Zero
Citação
ALVARENGA, Vinicius Tadin. Plásmon poláritons de superfície em grafeno sobre um substrato com épsilon próximo a zero. 2019. 66 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Computação) - Universidade Presbiteriana Mackenzie, São Paulo, 2019.