Metallische Nanopartikel in Lithiumniobat für plasmonische Anwendungen

摘要

In der vorliegenden Arbeit wird die Herstellung von in Lithiumniobat eingebetteten metallischen Nanopartikeln untersucht. Lithiumniobat ist ein für optische Anwendungen sehr interessantes Material, wobei insbesondere die hohen optisch-nichtlinearen Koeffizienten von Bedeutung sind. Durch die Kombination von Lithiumniobat mit plasmonischen Strukturen können diese Koeffizienten weiter erhöht werden. Als plasmonische Strukturen sind eingebettete metallische Nanopartikel sehr vielversprechend, da diese einfach über den selbstorganisierten Prozess der Ionenstrahlsynthese hergestellt werden können. In dieser Arbeit wurden mit diesem Verfahren Silber- und Goldnanopartikel in Lithiumniobat erzeugt. Dabei wurde sowohl der Einfluss der Implantationstemperatur als auch der thermischen Nachbehandlung auf die Partikelgrößenverteilung und die optischen Eigenschaften der Partikel bestimmt. Des Weiteren wurde die Erzeugung von Defekten bei der Ionenstrahlsynthese und die Rekristallisierung des Lithiumniobats bei verschiedenen Ausheilverfahren untersucht. Die optischen Eigenschaften der in Lithiumniobat eingebetteten Silbernanopartikel können durch eine Bestrahlung mit hochenergetischen Ionen modifiziert werden. Diese führt zu einer Streckung der Partikel entlang der Ionenbahnen und damit zur Ausbildung einer optischen Anisotropie. So hängen beispielsweise die Lage und Form der Plasmonenresonanzen von der Polarisation des verwendeten Lichts ab.