Vybrané kapitoly z nanofotoniky (FSI-9VKN)

Akademický rok 2022/2023
Garant: prof. RNDr. Jiří Petráček, Dr.  
Garantující pracoviště: ÚFI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Cílem předmětu je podat základní přehled o nanofotonice včetně základních principů a některých současných trendů.
Výstupy studia a kompetence:
Doktorand získá vhled do nové oblasti nanofotoniky.
Prerekvizity:
Znalosti teorie elektromagnetického pole a základní znalosti fyziky pevných látek.
Obsah předmětu (anotace):
Kurz se zabývá novou fascinující oblastí zabývající se ovládáním světla v oblastech s velikostí menší než vlnová délka, kde prostorové omezení výrazně ovlivňuje šíření světla a jeho interakci s látkou.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován buď formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny, nebo individuálních či skupinových konzultací.
Způsob a kritéria hodnocení:
Doktorand vypracuje esej z oblasti související s tématem disertace a následně je vedena rozprava, která má prokázat orientaci doktoranda v dané problematice.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
 
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  10 × 2 hod. nepovinná                  
Osnova:
    Přednáška Kurz se zabývá novou fascinující oblastí zabývající se ovládáním světla v oblastech s velikostí menší než vlnová délka, kde prostorové omezení výrazně ovlivňuje šíření světla a jeho interakci s látkou..

1. Pole a vlny v optice a kvantové mechanice
2. Interakce světla s látkou
3. Základní prinipy optiky blízkého pole. Optická mikroskopie v nanometrické škále
4. Základní prinipy nelineární optiky
5. Kvantové emitory
6. Plasmonika. Optická odezva kovů. Plazmony. Povrchové plasmonové polaritony na kovových površích.
7. Nanoplazmonika. Interakce světla s malými strukturami. Optické vlastnosti kovových nanočástic a komplexních nanočástic.
8. Optické antény.
9. Vazba mezi excitacemi v nanostrukturách a látkách
10. Metamateriály. Materiály se záporným indexem lomu.
11. Matapovrchy.
12. Šíření vln v periodických médiích. Fotonické krystaly a rezonátory.
Podle zaměření disertační práce doktoranda mohou být témata modifikována.
Literatura - základní:
1. S. V. Gaponenko, “Introduction to Nanophotonics,” Cambridge University Press (2010)
2. Joseph W. Haus (Ed.), “Fundamentals and Applications of Nanophotonics,” Woodhead Publishing, (2016)
3. P. N. Prasad, “Nanophotonics,” Wiley-Interscience (2004)
4. L. Novotny and B. Hecht, “Principles of Nano-Optics,” (2nd edition) Cambridge University Press (2012)
5. S. A. Maier, “Plasmonics: Fundamentals and Applications,” Springer (2007)
6. S. Enoch, N. Bonod (eds.), “Plasmonics,” Springer (2012)
7. M. Agio, A. Alu, “Optical Antennas,” Cambridge Univ. Press (2013)
Literatura - doporučená:
1. S. V. Gaponenko, “Introduction to Nanophotonics,” Cambridge University Press (2010)
2. Joseph W. Haus (Ed.), “Fundamentals and Applications of Nanophotonics,” Woodhead Publishing, (2016)
3. P. N. Prasad, “Nanophotonics,” Wiley-Interscience (2004)
4. L. Novotny and B. Hecht, “Principles of Nano-Optics,” (2nd edition) Cambridge University Press (2012)
5. S. A. Maier, “Plasmonics: Fundamentals and Applications,” Springer (2007)
6. S. Enoch, N. Bonod (eds.), “Plasmonics,” Springer (2012)
7. M. Agio, A. Alu, “Optical Antennas,” Cambridge Univ. Press (2013)
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
D-FIN-K kombinované studium --- bez specializace -- drzk 0 Doporučený kurs 3 1 Z
D-FIN-P prezenční studium --- bez specializace -- drzk 0 Doporučený kurs 3 1 Z