Φωτονικοί κρύσταλλοι και πλασμόνια.

Abstract

Ο σκοπός αυτής της διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη και η διερεύνηση της βιβλιογραφίας που αφορά σε δύο σύγχρονα και καίρια ζητήματα της έρευνας στον τομέα των μεταϋλικών και συγκεκριμένα των φωτονικών κρυστάλλων και των πλασμονίων, καθώς και η παρουσίαση της προόδου που συντελείται στους εν λόγω τομείς. Η έρευνα εστιάστηκε κυρίως σε άρθρα που έχουν δημοσιευθεί τα τελευταία τρία χρόνια (2016-2017-2018) σε επιστημονικά περιοδικά του εξωτερικού, και διπλωματικές εργασίες που συντάχθηκαν στην Ελλάδα. Οι εργασίες αυτές εστίαζαν κυρίως στη βασική έρευνα που αφορά τους εν λόγω ερευνητικούς τομείς και στις πιθανές εφαρμογές που μπορεί να προκύψουν ή ήδη αναπτύσσονται. Ταυτόχρονα εξετάστηκαν και κάποια άρθρα αναφοράς και επισκόπησης πρόσφατα δημοσιευμένα, ώστε να καλυφθεί και η πρωτογενής και η δευτερογενής βιβλιογραφία πάνω στο θέμα. Συγκεκριμένα, αφού γίνεται μια αναφορά στον τομέα των μεταϋλικών, παρουσιάζονται οι φωτονικοί κρύσταλλοι και η έρευνα πάνω σε αυτούς στα πεδία της κβαντικής έρευνας, της φωτονικής, των μη-γραμμικoτήτων, των lasers, της τεχνολογίας αισθητήρων, των δομών Bragg , της οπτικής παγίδευσης και της οπτομηχανικής και παρουσιάζονται τα συμπεράσματα. Αντίστοιχα, στη συνέχεια παρουσιάζονται τα πλασμόνια και η έρευνα που συντελείται στους τομείς της κβαντικής πλασμονικής, της τεχνολογίας αισθητήρων και απεικόνισης, στη συνύπαρξη με το γραφένιο, της φωτονικής του εγγύς υπερύθρου και τέλος συνάγονται τα συμπεράσματα. Συμπερασματικά προκύπτει ότι η έρευνα βρίσκεται ακόμα σε βασικό στάδιο, αν και διαρκώς προκύπτουν προτάσεις για δομές και συσκευές που συναποτελούνται από φωτονικούς κρυστάλλους ή πλασμόνια, προτείνοντας βελτιώσεις ή καινοτόμες λύσεις στους τομείς της φωτονικής και των τηλεπικοινωνιών και συνεισφέρουν, γενικότερα, στην προσπάθεια σταδιακής αντικατάστασης των ηλεκτρονικών λειτουργιών από φωτονικές.