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Tesi etd-05032007-214051


Thesis type
Tesi di laurea specialistica
Author
Fontanesi, Luca
URN
etd-05032007-214051
Title
Interazione luce-materia in microcavità basate su materiali organici con progressioni vibroniche
Struttura
SCIENZE MATEMATICHE, FISICHE E NATURALI
Corso di studi
SCIENZE FISICHE
Commissione
Relatore La Rocca, Giuseppe
Parole chiave
  • nanostrutture
  • polaritons
  • Franck-Condon
  • transfer matrix
  • quasimode
  • anticrossing
  • curve di dispersione
  • DBR
Data inizio appello
25/05/2007;
Consultabilità
completa
Riassunto analitico
L'interazione luce-materia in microcavità contenenti materiali
organici è oggetto di crescente interesse teorico e sperimentale per
le sue caratteristiche di accoppiamento più forte rispetto ai
tradizionali materiali inorganici. Le peculiarità che
contraddistinguono i materiali organici sono inoltre una spiccata
anisotropia e la frequente presenza di ripetizioni vibroniche nello
spettro di assorbimento. L'obiettivo di questo lavoro è la stima
delle proprietà ottiche di un tale sistema in microcavità. Per farlo
sono stati utilizzati due approcci diversi uno quantistico e uno di
carattere macroscopico.

Il primo parte dalla trattazione quantistica degli elementi che
coesistono nella cavità, gli eccitoni di Frenkel, le loro
ripetizioni vibroniche e i fotoni di cavità (TE e TM),
considerandone microscopicamente le interazioni così da calcolare
gli autostati del sistema: i polaritoni di cavità. Le proprietà
ottiche vengono successivamente analizzate nell'ipotesi di specchi
quasi perfetti con il formalismo dei quasimodi che accoppia i
polaritoni di cavità al continuo dei campi esterni. L'approccio
macroscopico parte dalla caratterizzazione di un generico tensore
dielettrico uniassiale e si basa sulla risoluzione delle equazioni
di Maxwell per ricavare i modi del campo elettromagnetico nella
cavità. Il formalismo usato per arrivare alle proprietà ottiche del
sistema è quello della matrice di trasferimento 4X4 per sistemi
stratificati omogenei anisotropi. Entrambi gli approcci partono da
uno spettro di assorbimento che presenta una progressione vibronica,
calcolato con il modello degli oscillatori armonici traslati per
riprodurre la variazione delle configurazioni di equilibrio dei
potenziali adiabatici dello stato fondamentale e del primo stato
eccitato. Con questi modelli sono stati simulati i pochi spettri
sperimentali disponibili (dovuti ad Holmes e Forrest) e sono stati
analizzati altri casi riguardanti sistemi più complessi e generali
come materiali monocristallini anisotropi o campioni con risonanze
parzialmente in accoppiamento forte e debole.
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