Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"ABSTRAKKemampuan plasmon yang dapat mengurung cahaya pada dimensi nano telah men-dorong pengembangan riset plasmonik dalam beberapa dekade terakhir ini. Akantetapi, material plasmonik berbasis metal yang ada saat ini masih memiliki nilailosstinggi pada frekuensi optik. Hal ini memotivasi pengembangan material alternatifselain metal untuk plasmonik. Penelitian terbaru yang dilakukan pada tahun 2017menunjukkan bahwa lapisan tipis insulator dari SrNbO3+xyang disintesis dalamtekanan gas oksigen yang tinggi dapat memunculkan beberapa plasmon terkorelasidengan nilailossyang kecil pada daerah cahaya tampak-ultraviolet. Fenomenaini muncul karena adanya pengurungan elektron oleh bidang oksigen tambahanpada lapisan tipis SrNbO3+xtersebut. Pada studi ini, kami memodelkan fenomenatersebut menggunakan model Hubbard satu dimensi termodifikasi dengan jumlahsiteyang terbatas. Metode diagonalisasi eksak digunakan untuk mencari nilai danvektor eigen yang kemudian dipakai untuk menghitung fungsi Green dalam repre-sentasi Lehmann pada koordinat site dan spin. Fungsi Green tersebut digunakanuntuk menghitung konduktivitas optik menggunakan formula Kubo dalam teorirespon linear. Perhitungan dilakukan dengan memvariasikan beberapa parameteryang terkait dengan sukuhopping, repulsi Coulombon-site, repulsi Coulombinter-site, jumlah elektron, jumlahsite, serta melihat efek modifikasi suku energion-sitedan repulsi Coulombinter-sitepada Hamiltonian Hubbard. Terkait hasilyang diperoleh, kami mendiskusikan transisi dari plasmon konvensional menjadiplasmon terkorelasi serta membandingkannya dengan data eksperimen dan modelklasik yang ada.

---

ABSTRACTThe ability of plasmons to confine light into tiny spatial dimensions has encouragedthe development of plasmonic research in the last few decades. However, theexisting plasmonic materials still suffer from large loss at optical frequencieswhich results in energy dissipation of the collective electrons motion. The searchfor low loss materials is generally done on metals with high free electron density.With regard to this issue, recent research conducted in 2017 has shown thatinsulating SrNbO3+xfilm grown under high oxygen pressure can give rise toseveral correlated plasmons with low loss in visible-ultraviolet range, that cannotbe achieved by metals. This phenomenon arises from the confinement of electronsby additional oxygen planes in the thin film of SrNbO3+x. In this study, wemodel the phenomenon using one-dimensional modified Hubbard model with finitenumber of sites. Exact diagonalization method is used to find the eigenvaluesand eigenvectors which are then utilized to calculate the Green function withLehmann representation in site-spin coordinates. The Green function is used tocalculate optical properties using the Kubo formula in linear response theory. Thecalculation is done by varying a number of parameters related to the hoppingterm, Coulomb on-site and inter-site repulsion term, electrons filling, numberof sites, and by modifying the on-site energy and inter-site coulomb repulsionterm in Hubbard Hamiltonian. From the results, we discuss the transition fromconventional plasmons to correlated plasmons, and compare them with existingexperimental data and classical models."

"ABSTRAKPlasmon, yang secara konvensional dikenal sebagai kuanta dari osilasi plasma elektron pada metal, ditemukan secara non-konvensional melalui sebuah eskperimen yang dilakukan pada material Oksida Strontium Niobate dengan penambahan Oksigen (SrNbO3.4). Plasmon pada eksperimen ini muncul pada rentang frekuensi cahaya tampak hingga ultraviolet, dimana kemunculannya ini disebabkan oleh kurungan yang diakibatkan oleh pembentukan bidang berdimensi nanometer pada material SrNbO3.4 akibat keberadaan oksigen tambahan. Eksperimen ini kemudian memotivasi kami untuk mempelajari pembentukan plasmon non-konvensional di material tersebut dengan cara memodelkan sistem hipotetik yang berupa rantai linear lima situs atom menggunakan model Hubbard 1D di sekitar pengisian kuartal. Model tersebut kemudian dikerjakan dengan menggunakan metode diagonalisasi eksak yang kemudian dilanjutkan dengan mengkonstruksi fungsi Green retardasi melalui representasi Lehmann. Kami tertarik untuk menghitung fungsi respon optik dengan menggunakan formula Kubo dari teori respon linier. Hasil yang kami dapatkan melalui perhitungan tersebut menunjukkan bahwa sinyal plasmonik konvensional dapat dimodifikasi dengan mengikutsertakan aspek interaksi Coulomb inter-site pada perhitungan.

---

ABSTRACT

Plasmons, which are conventionally known as quanta of electron plasma oscillations in a metal, were discovered unconventionally in an experiment of Strontium Niobate Oxide with oxygen enrichment (SrNbO3.4). Plasmons revealed in this experiment arise in the visible-ultraviolet range due to a confinement created by additional oxygens forming nanometer-spaced planes. This experimental background motivates us to study the formation of unconventional plasmons in the material by modeling a hypothetical system described by five linear chain atomic sites Hubbard 1D model around quarter filling. The model is then solved by Exact Diagonalization method, from which we construct the corresponding retarded Green function via Lehmann representation. Our interest is to calculate the optical response functions using Kubo formula of the linear response theory. Our results show that the conventional plasmonic signals get modified by the presence of on-site Coulomb interactions. In addition, we observe that unconventional plasmons behaving similarly to those found in the experiment, arise when the Coulomb inter-site interaction is applied to the calculation."

"Penelitian baru-baru ini yang menggunakan mikroskopi pump-probe pada material Sr$_{1-y}$NbO$_{3+\delta}$ menunjukkan kemampuan optical-switching yang mengarah kepada reduksi reflektansi hingga mendekati 100 %. Pada studi ini, kami mengajukan model sederhana untuk menjelaskan fenomena ini. Kami berhipotesis bahwa reduksi reflektansi ini disebabkan oleh efek korelasi yang muncul akibat interaksi elektron-elektron seiring dengan berkurangnya pengisian elektron pada pita konduksi karena tereksitasi ke pita yang lebih tinggi sepanjang waktu pump-ON. Di sini, kami memodelkan sistem material menggunakan model Hubbard satu-dimensi. Model ini kemudian diselesaikan dengan menggunakan metode fungsi Green dalam teori iterasi perturbasi termodifikasi (MIPT) untuk mempertahankan ketergantungan terhadap frekuensi pada self-energy. Hal ini penting karena self-energy ini memanifestasi hamburan elektron-elektron yang merupakan proses dinamis. Fungsi Green self-consistent yang diperoleh kemudian digunakan untuk menghitung fungsi respon optis dan reflektansi sebagai fungsi frekuensi foton. Terakhir, kami menampilkan nilai reflektansi pada frekuensi probe sebagai fungsi waktu dan membandingkannya dengan data eksperimen.

---

A recent experimental study of pump-probe microscopy on material Sr$_{1-y}$NbO$_{3+\delta}$ shows an optical switching that leads to the reflectance reduction up to nearly 100 %. In this study, we propose a simple model to explain this phenomenon. We hypothesize that the reflectance reduction is caused by correlation effects arising from the electron-electron interaction accompanying the decrease of electron filling in conduction band as the electrons are excited to the higher band during pump-ON period. Here, we model the system using the one-dimensional Hubbard model. We solve this model using Green function method within modified iterated perturbation theory (MIPT) to retain the frequency dependence in the self energy. This is important since the self energy manifests the electron-electron scattering which is a dynamical process. The obtained self-consistent Green function is then used further to calculate the optical response function and the reflectance as a function of photon frequency. Finally, we plot the reflectance value at the probe frequency as a function of time and compare it to the experimental data."