Surface plasmon-bulk charged particle dynamics

Abstract

oz YÜZEY PLAZMONLARI-YIGIN YÜKLÜ PARÇACIK DİNAMİĞİ Mete, Ersen Y.Lisans, Fizik Bölümü Tez Yöneticisi : Prof. Dr. Metin Durgut Ocak İ998, 55 sayfa Bu çalışmada yüzey yük tabakası ile yüklü yığın parçacıklarının etkileşimleri çalışılmıştır. Bir düzlem için iki boyutlu etkileşimli elektron gazı modeli kullanılarak Bohm-Pines metodu yardımıyla plazmon modları elde edilmiştir. Bazı yük dağılımları arasındaki efektif potansiyelleri incelemek için Bohm-Pines dönüşümünün bir kuantum versiyonu türetilmiştir. Fiziksel iki durum iki temel etkileşim içermektedir : sonsuz iletken düzlem - harici noktasal yük ve iki - düzlem etkileşimleri. Bu fiziksel problemler için plazmon frekansları teorik olarak hesaplanmıştır. Birinci problemin efektif potansiyeli bulunarak klasik elektrodinamikten bilinen imaj metoduna bir bağlantı kurulmuştur. Anahtar Kelimeler : plazmon, Bohm-Pines metodu, imaj metodu, efektif potansiyel iv

ABSTRACT SURFACE PLASMON-BULK CHARGED PARTICLE DYNAMICS Mete, Ersen MLSc, Department of Physics Supervisor : Prof. Dr. Metin Durgut January 1998, 55 pages In this work interactions of surface charge layer with bulk charged particles have been studied. Introducing a two dimensional interacting electron gas model for a plane, the plasmon modes have been obtained by the Bohm-Pines method. In order to examine effective potentials between charge distributions, a quantum version of Bohm-Pines transformation has been derived. Two cases of physical interest involve basic systems : conducting infinite plane - external point charge and two - plane interactions. Plasmon frequencies for these physical problems have been obtained and the effective potential for the former case has been computed. The connection with the image method of classical electrodynamics has also been established. Keywords : plasmon, Bohm-Pines method, effective potential, image method 111