DADES IDENTIFICATIVES 2007_08
Assignatura NANOFOTÒNICA Codi 205151226
Ensenyament
Nanociència i Nanotecnologia (2006)
Cicle 2on
Descriptors Crèd. Tipus Curs Període
2.5 Optativa Únic anual
Llengua d'impartició
Anglès
Departament Química Analítica i Química Orgànica
Coordinador/a
Adreça electrònica
Professors/es
Web http://http://www.ub.edu/nanotec/assignatures.php
Descripció general i informació rellevant Objectius: L'objectiu de l'assignatura és donar a conèixer a l'alumne les possibilitats de l'òptica i la fotònica en el domini nanomètric, tant en la seva vessant de ciència bàsica com en la tecnològica. L'alumne aprendrà a reconèixer aquestes dues facetes, familiaritzant-se amb els fenòmens òptics que es produeixen amb escales típiques per sota la longitud d'ona, tant pel seu interès intrínsec com per la possibilitat de proveir de tècniques i eines a altres àrees de la nanociència. Continguts: 1. Introducció a la fotònica: Repàs de conceptes bàsics tant d’òptica geomètrica com electromagnètica. Introducció al làser. Difracció. Límit de resolució d’Abbe-Rayleigh. 2. Òptica de camp proper: Reflexió total. Ones evanescents. Microscopia TIRF. Espectre d’ones planes: components propagatives i components evanescents. Súper resolució. Microscopi de camp proper (SNOM), modes de funcionament (il•luminació, recol•lecció, PSTM). 3. Nanofotònica en semiconductors. Confinament quàntic: Pous, fils i punts quàntics. Propietats òptiques. Aplicacions. 4. Nanofotònica en metalls. Òptica metàl•lica bàsica. Freqüència de plasma. Plasmons superficials i polaritons. Generació i propagació. Plasmònica: dispositius i circuits nanoòptics. 5. Cristalls fotònics. Banda prohibida fotònica (photonic bandgap, PBG). Estructures amb PBG. Mètodes de construcció. Aplicacions: guies d’ona i fibres basades en cristalls fotònics, sensors, microcavitats òptiques. 6. Biofotònica. Fotons i moment. Trampes i vòrtex òptics. Tecnologia de nanomanipulació òptica. Mètodes de calibració i mesura de forces. Experiments amb molècules individuals.

Competències
Tipus A Codi Competències Específiques
  Recerca
Tipus B Codi Competències Transversals
  Recerca
Tipus C Codi Competències Nuclears
  Recerca

Objectius d'aprenentatge
Objectius Competències
L'objectiu de l'assignatura és donar a conèixer a l'alumne les possibilitats de l'òptica i la fotònica en el domini nanomètric, tant en la seva vessant de ciència bàsica com en la tecnològica. L'alumne aprendrà a reconèixer aquestes dues facetes, familiaritzant-se amb els fenòmens òptics que es produeixen amb escales típiques per sota la longitud d'ona, tant pel seu interès intrínsec com per la possibilitat de proveir de tècniques i eines a altres àrees de la nanociència.

Continguts
Tema Subtema
1. Introducció a la fotònica: Repàs de conceptes bàsics tant d’òptica geomètrica com electromagnètica. Introducció al làser. Difracció. Límit de resolució d’Abbe-Rayleigh.
2. Òptica de camp proper: Reflexió total. Ones evanescents. Microscopia TIRF. Espectre d’ones planes: components propagatives i components evanescents. Súper resolució. Microscopi de camp proper (SNOM), modes de funcionament (il•luminació, recol•lecció, PSTM).
3. Nanofotònica en semiconductors. Confinament quàntic: Pous, fils i punts quàntics. Propietats òptiques. Aplicacions.
4. Nanofotònica en metalls. Òptica metàl•lica bàsica. Freqüència de plasma. Plasmons superficials i polaritons. Generació i propagació. Plasmònica: dispositius i circuits nanoòptics.
5. Cristalls fotònics. Banda prohibida fotònica (photonic bandgap, PBG). Estructures amb PBG. Mètodes de construcció. Aplicacions: guies d’ona i fibres basades en cristalls fotònics, sensors, microcavitats òptiques.
6. Biofotònica. Fotons i moment. Trampes i vòrtex òptics. Tecnologia de nanomanipulació òptica. Mètodes de calibració i mesura de forces. Experiments amb molècules individuals.

Planificació
Metodologies  ::  Proves
  Competències (*) Hores a classe Hores fora de classe (**) Hores totals
Activitats Introductòries
0 0 0
 
Sessió Magistral
20 0 20
 
Atenció personalitzada
0 0 0
 
 
(*) En el cas de docència no presencial, són les hores de treball amb suport vitual del professor.
(**) Les dades que apareixen a la taula de planificació són de caràcter orientatiu, considerant l’heterogeneïtat de l’alumnat

Metodologies
Metodologies
  Descripció
Activitats Introductòries
Sessió Magistral

Atenció personalitzada
 
Descripció

Avaluació
  Descripció Pes
 
Altres comentaris i segona convocatòria

Fonts d'informació

Bàsica B. E. A. Saleh and M. C. Teich, Fundamentals of Photonics, Wiley Interscience, 1991
D. Courjon, Near Field Microscopy and Near Field Optics, Imperial College Press, 2003
P. N. Prasad, Nanophotonics, Wiley Interscience, 2004
W. L. Barnes, A. Dereux, and T. Ebbesen, Surface plasmon subwavelength optics, Nature 424, 824-830, Nature, 2003
J. D. Joannopoulos, R. D. Meade, and J. N. Winn, Photonic Crystals, Princeton University Press, 1995
P. N. Prasad, Introduction to Biophotonics, Wiley Interscience, 2003

Complementària

Recomanacions


 
Altres comentaris
No es demanen requisits previs, tot i que és convenient que l’estudiant hagi cursat prèviament assignatures d’òptica, d’electromagnetisme i d’estat sòlid.