TY  - THES
A3  - Förstner, Jens
AB  - In dieser Arbeit werden Theorien und Simulationen entwickelt, mit denen die nichtlokalen und nichtlinearen optischen Eigenschaften metallischer Nanostrukturen untersucht werden können. Diese Nanostrukturen finden zur Zeit Anwendung im Bereich der Metamaterialien und Nanoantennen. Eine detaillierte Analyse von Längenskalen zeigt, dass die klassischen Theorien zur Modellierung der Materie, nicht angewendet werden können. Insbesondere wird versucht, die Licht-Materie Interaktion im Ultrakurzzeitbereich zu berechnen. Damit lassen sich Anregungen durch ultrakurze Lichtpulse analysieren, wie sie bei Anrege-Abfrage Experimenten verwendet werden. Der Themenschwerpunkt dieser Arbeit liegt bei der Lösung von quantenmechanischen Vielteilchenproblemen in der Plasmonik. Dazu wird zum einen die Zeitabhängige Dichtefunktionaltheorie und zum anderen ein Ansatz, der die Dynamik der Dichtematrix über Wignerfunktionen beschreibt, auf Anwendbarkeit untersucht. Ein weiterer Themenschwerpunkt stellt die Erweiterung der Zeitabhängigen Dichtefunktionaltheorie um eine phänomenologische Dissipation dar. Diese wird auch benötigt, um Rückstreuungen von Ladungsdichtewellen in Nanostrukturen zu verhindern. Außerdem wird noch auf die Realisierung eines Finite-Differenzen Verfahrens zur Berechnung der elektromagnetischen Potentiale in der Coulomb-Eichung eingegangen. Zusammenfassend werden in dieser Arbeit verschiedene voll quantenmechanische Modellrechnungen für den Zeitbereich entwickelt und durchgeführt. Alle Simulationen berechnen die optischen Eigenschaften der Strukturen auf mikroskopischer Ebene im Rahmen des Jellium-Modells. Dabei werden nichtlokale Abschirmungseffekte berücksichtigt.
AU  - Wand, Mathias
DA  - 2014
DP  - Universität Paderborn
LA  - ger
N1  - Tag der Verteidigung: 13.01.2014
N1  - Paderborn, Univ., Diss., 2014
PB  - Veröffentlichungen der Universität
PY  - 2014
T2  - Department Physik
TI  - Anwendungen der Zeitabhängigen Dichtefunktionaltheorie und der Wigner-Maxwell Gleichungen in der Plasmonik für Simulationen im Ultrakurzzeitbereich
UR  - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:466:2-12716
Y2  - 2025-07-16T12:17:40
ER  -