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MAT2017-88492-R

Financiado
INTERACCION DE PLASMONES, FOTONES Y ELECTRONES LIBRES EN LA NANOESCALA
EL PRESENTE PROYECTO PERSIGUE EXPLORAR INTERACCIONES ENTRE FOTONES, PLASMONES Y ELECTRONES LIBRES MEDIADAS POR LA PRESENCIA DE NANOESTRUCTURAS, NUESTRO INTERES SE CENTRA TANTO EN FENOMENOS FUNDAMENTALES COMO EN SU APLICACION EN AR... EL PRESENTE PROYECTO PERSIGUE EXPLORAR INTERACCIONES ENTRE FOTONES, PLASMONES Y ELECTRONES LIBRES MEDIADAS POR LA PRESENCIA DE NANOESTRUCTURAS, NUESTRO INTERES SE CENTRA TANTO EN FENOMENOS FUNDAMENTALES COMO EN SU APLICACION EN AREAS TALES COMO OPTOELECTRONICA, SENSORES OPTICOS Y FOTOCATALISIS, LOS PLASMONES (EXCITACIONES COLECTIVAS DE ELECTRONES EN MATERIALES CONDUCTORES) SON HERRAMIENTAS ULTILES PARA CONTROLAR EL FLUJO DE CAMPOS OPTICOS A ESCALA NANOMETRICA, GRACIAS A SU FUERTE ACOPLAMIENTO CON LA LUZ, COMBINADO CON SU TAMAÑO REDUCIDO EN COMPARACION CON LA LONGITUD DE ONDA EN EL VACIO, EN ESTE SENTIDO, LOS PLASMONES DESEMPEÑAN UN PAPEL CENTRAL EN LA AMPLIFICACION DEL CAMPO ELECTRICO DE LA LUZ QUE FACILITA LA ACQUISICION DE ESPECTROS RAMAN PARA BIOANALISIS, PERO QUE TAMBIEN CONSTITUYE UN MECANISMO CLAVE EN EL INCREMENTO DE LA RESPUESTA NO LINEAL DE NANODISPOSITIVOS, PRETENDEMOS OPTIMIZAR LA COMPOSICION Y MORFOLOGIA DE NANOESTRUCTURAS A FIN DE ALCANZAR LOS LIMITES POSIBLES DE CONFINAMENTO Y DE AMPLIFICACION DEL CAMPO CERCANO, EXTENDEREMOS NUESTROS METODOS ANALITICOS Y COMPUTACIONALES DE TEORIA (DESCRIPCIONES CUANTICAS SENCILLAS DE ESTRUCTURAS ELECTRONICAS, COMBINADAS CON RESPUESTA OPTICAL EN LA APROXIMACION DE CAMPO AUTOCONSISTENTE, ASI COMO ACOPLAMIENTO A ESQUEMAS CLASICOS DE SOLUCION DEL CAMPO ELECTROMAGNETICO), GUIADOS POR MODELOS INTUITIVOS QUE CAPTUREN LO ESENCIAL DE LA FISICA ASOCIADA A LOS PROCESOS OBJECTO DE ESTUDIO, DE MANERA MAS CONCRETA, PRETENDEMOS INVESTIGAR LA INTERACCION ENTRE LUZ, PLASMONES Y ELECTRONES LIBRES AL NIVEL DE UNA SOLA EXCITACION, A FIN DE DESVELAR PROPIEDADES CUANTICAS EMERGENTES Y EFECTOS NO TRIVIALES, EN PARTICULAR, (1) INVESTIGAREMOS PLASMONES EN ESTRUCTURAS A ESCALA ATOMICA, ABARCANDO DESDE MATERIALES BIDIMENSIONALES HASTA MOLECULAS FORMADAS POR DECENAS DE ATOMOS, ASI COMO SISTEMAS METALICOS DE BAJA DIMENSIONALIDAD; (2) EVALUAREMOS LA INTENSIDAD DEL ACOPLAMIENTO ENTRE FOTONES INDIVIDUALES Y PLASMONES EN NANOSTRUCTURAS; (3) DETERMINAREMOS LA FALTA DE ARMONICIDAD QUE SE DESPRENDE DEL TAMAÑO REDUCIDO DE LOS SISTEMAS A ESCALA ATOMICA OBJECTO DE ESTUDIO, Y FORMULAREMOS UNA DESCRIPCION HIBRIDA DE LOS PLASMONES EN LA APROXIMACION SEMICLASICA A NIVEL ATOMICO, CAPAZ DE DESCRIBIR SISTEMAS QUE ABARQUEN DESDE UNOS POCOS ATOMOS HASTA VOLUMENES MACROSCOPICOS; (4) ESTUDIAREMOS LA INTERACCION ENTRE PULSOS ULTRARRAPIDOS DE LASER Y ELECTRONES, QUE HAN SIDO RECIENTEMENTE DESARROLLADOS EN UN CAMPO EMERGENTE DE LA COMUNIDAD DE MICROSCOPIA ELECTRONICA, CON ESPECIAL ENFASIS EN EL ENTENDIMIENTO DE PROCESOS ULTRARRAPIDOS DE DISIPACION DE CALOR Y CONFIGURACIONESELECTRONICAS FUERA DEL EQUILIBRIO; (5) INVESTIGAREMOS FRICCION CUANTICA Y TERMICA EN EL VACIO, ASI COMO LA TRANSFERENCIA RADIATIVA DE CALOR MEDIADA POR FOTONES Y PLASMONES; (6) EXPLORAREMOS PROPIEDADES EMERGENTES DE CARACTER TOPOLOGICO Y ASOCIADAS AL ESPIN ELECTRONICO EN PLASMONES SOSTENIDOS POR MATERIALES DE FASE TOPOLOGICA; Y (7) EN DEFINITIVA DETERMINAREMOS LOS LIMITES FUNDAMENTALES QUE RIGEN LA INTERACCION ENTRE FOTONES, PLASMONES Y ELECTRONES LIBRES, BASADOS EN GENERALIZACIONES DE LAS REGLAS DE SUMA F Y DE PURCELL, LLEVAREMOS A CABO ESTE AMBICIOSO PROYECTO COMBINANDO ESTUDIOS DE NATURALEZA ESTRICTAMENTE TEORICA Y COLABORACIONES CON GRUPOS EXPERIMENTALES DE NANOFOTONICA Y MICROSCOPIA ELECTRONICA, CON LA INTENCION DE PRODUCIR EL MAXIMO IMPACTO POSIBLE EN TERMINOS DE PUBLICACIONES E INFLUENCIA EN INVESTIGACIONES FUTURAS PARA ASI ABRIR NUEVAS FRONTERAS DE INVESTIGACION, NANOFOTÓNICA\PLASMONES\ELECTRONES LIBRES\INTERACCIÓN LUZ-MATERIA\MATERIALES 2D\EFECTOS NO LINEALES\SENSORES ÓPTICOS ver más
01/01/2017
FUNDACIO INSTITUT...
182K€
Perfil tecnológico estimado

Línea de financiación: concedida

El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2017-01-01
Presupuesto El presupuesto total del proyecto asciende a 182K€
Líder del proyecto
FUNDACIO INSTITUT DE CIENCIES FOTONIQUES Otra investigación y desarrollo experimental en ciencias naturales y técnicas asociacion
Perfil tecnológico TRL 4-5 50K