Plazmonika zrewolucjonizowała sposób kontrolowania światła w nanoskali, umożliwiając silne koncentracje pól elektromagnetycznych w bardzo niewielkiej objętości. Efekt ten można uzyskać dzięki wzbudzeniu na granicy metalu i ośrodka dielektrycznego fali powierzchniowej tzw. powierzchniowego plazmonu-polarytonu czyli sprzężonych oscylacji fali elektromagnetycznej i swobodnych nośników ładunku w plazmie. W momencie ekscytacji elektrony mogą rozgrzewać się do kilku tysięcy Kelwinów! Takie elektrony można z powodzeniem wykorzystać do inicjowania reakcji chemicznych, generowania wodoru z wody czy  budowy ultraszybkich i ultraczułych urządzeń fotonicznych. W pierwszej kolejności musimy się jednak nauczyć modelować zachowanie takich elektronów. Praca ma charakter numeryczno-teoretyczny w oparciu o zagadnienia z fizyki ciała stałego oraz algorytmy macierzy przejścia (TMM) i różnic skończonych w dziedzinie czasu (FDTD).

[1] Adinolfi, V. & Sargent, E. H. Photovoltage field-effect transistors. Nature 542, 324-327, doi:10.1038/nature21050 (2017).

[2] Standing, A. et al. Efficient water reduction with gallium phosphide nanowires. Nat. Commun. 6, 7824, doi:10.1038/ncomms8824 (2015).