Ref: JAEINT21_EX_0076

Plan de formación ofrecido por el investigador Alejandro Manjavacas y titulado: Efectos de Moiré en Resonancias de Red



El objetivo general de este proyecto es investigar efectos de Moiré en la respuesta óptica de matrices periódicas de nanoestructuras metálicas.

Las estructuras metálicas con tamaños del orden de decenas a cientos de nanómetros son capaces de soportar plasmones de superficie, oscilaciones colectivas de sus electrones de conducción, que dan lugar a respuestas ópticas muy intensas y al confinamiento del campo electromagnético en volúmenes por debajo de la longitud de onda. Motivados por estas propiedades, en los últimos años, se ha investigado la respuesta óptica de conjuntos de nanoestructuras plasmónicas organizados en diferentes geometrías. Un ejemplo muy interesante son las matrices periódicas bidimensionales, ya que dan lugar a respuestas colectivas conocidas como resonancias de red. Estas excitaciones, que ocurren a longitudes de onda conmensurables con la periodicidad de la matriz, son el resultado de la interacción coherente entre los plasmones localizados de las nanopartículas que forman la red. Debido a su naturaleza colectiva, las resonancias de red producen fuertes respuestas ópticas, con factores de calidad récord para sistemas metálicos. Estas propiedades extraordinarias hacen que las matrices periódicas de nanoestructuras sean excelentes candidatos para una variedad de aplicaciones como detección óptica, emisión de luz en la nanoescala, lentes, generación de segundo armónico y generación de color.

En este proyecto investigaremos los efectos de ruptura de simetría producidos por la formación de patrones Moiré en matrices periódicas de nanoestructuras metálicas. Estos patrones se pueden crear superponiendo dos matrices idénticas colocadas en el mismo plano, pero giradas una con respecto de la otra. Para ciertos ángulos, el sistema resultante sigue siendo periódico, sin embargo, tiene más de una nanoestructura por celda unidad, lo que induce una ruptura de simetría con respecto a las matrices originales. Es esperable que este cambio en la simetría del sistema resulte en nuevas propiedades ópticas.

Para realizar esta investigación, implementaremos un modelo semi-analítico, basado en el método de dipolos acoplados. Compararemos los resultados de este modelo con simulaciones numéricas obtenidas usando un algoritmo de elementos finitos. Los resultados de este proyecto proporcionarán nuevas vías para el diseño de plataformas nanofotónicas con respuestas sintonizables.

Para cualquier duda acerca de esta oferta por favor escribid a: a.manjavacas@csic.es

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