First experimental observation of dyakonov surface waves
- Autores: Osamu Takayama
- Directores de la Tesis: Lluis Torner Sabata (dir. tes.), David Artigas García (codir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) ( España ) en 2011
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Dumitru Mihalache (presid.), Roman Quidant (secret.), Luis Martín Moreno (voc.)
- Materias:
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- Resumen
En 1988, M. I. Dyakonov predijo teóricamente un tipo único de ondas electromagnéticas superficiales en medios sin perdidas que ocurren bajo condiciones geométricas y materiales muy estrictas. Desde entonces, las numerosas investigaciones se han dirigido al estudio de su naturaleza y de posibles configuraciones y combinaciones de materiales que permitieran su observación. Sin embargo, su observación ha sido elusiva durante dos décadas. El objetivo principal de esta tesis era hacer frente este desafío, que se vio culminado en 2009.
El objetivo de esta tesis es dar a conocer y describir la base teórica y procedimientos experimentales para observar este tipo especial de ondas superficiales utilizando para ello la configuración de Otto / Kretschmann. La metodología está basada en la identificación de los materiales y muestras, y la subsecuente observación de imágenes en reflexión del láser de excitación en la interface que soporta las ondas superficiales, introduciendo la conversión de polarización como una nueva técnica de espectroscopía de modos híbridos.
Comenzamos con una introducción breve sobre los diferentes tipos de ondas superficiales conocidas hasta la fecha dentro de nuestros conocimientos. A continuación, focalizamos en la naturaleza y los detalles de las propiedades de las ondas superficiales de Dyakonov. Primero se presenta el análisis teórico para clarificar la naturaleza de las ondas superficiales de Dyakonov en la configuración de Otto / Kretschmann. A continuación se discuten en detalle los detalles de la observación experimental.
Nuestras ondas superficiales de Dyakonov fueron excitados en la interface de un cristal anisotrópico biaxial y un material isotrópico para su observación experimentalmente, utilizando para ello un cristal de KTP como el material birrefringente, líquidos con diferente índice de refracción como material isotrópico y un prisma de ZnSe para acoplar la luz en la configuración de Otto / Kretschmann. Los resultados experimentales muestran una buena concordancia con las predicciones teóricas.
La tesis incluye además unos anexos importantes donde se los desarrollos teóricos de las ondas superficiales observadas se presentan en detalle. Además, incluimos aquí investigaciones de la transmisión resonante de la luz en estructuras soportando las ondas superficiales de Dyakonov y la existencia de estas ondas en Left-handed materials. El objetivo del primero es mostrar una aplicación de las ondas superficiales mientras en el segundo caso es incrementar su dominio angular de existencia. Estos trabajos podrían ser tan sólo la punta del iceberg tal y como se discute en la sección de perspectivas y conclusiones.
