Anderson Localization of Light

Zitieren

Dateien zu dieser Ressource

Prüfsumme: MD5:b0706f0b0313ee78899bb48df451afbd

STÖRZER, Martin, 2006. Anderson Localization of Light

@phdthesis{Storzer2006Ander-4778, title={Anderson Localization of Light}, year={2006}, author={Störzer, Martin}, address={Konstanz}, school={Universität Konstanz} }

2006 Anderson-Lokalisierung von Licht Störzer, Martin application/pdf Störzer, Martin 2011-03-24T14:50:15Z Das Ziel der hier vorgestellten Arbeit war der experimentelle<br />Nachweis der Existenz starker Lokalisierung von sichtbarem Licht.<br />Hierbei galt das Hauptaugenmerk zeitaufgelösten<br />Transmissionsmessungen. Im Gegensatz zu Messungen der statischen<br />Transmission ist diese Methode in der Lage die Effekte der<br />Absorption und Lokalisierung zu trennen. Flugzeitmessungen an Proben<br />bestehend aus Titanoxid, welche eine niedrige mittlere freie<br />Weglänge mit einem äußerst geringen Maß an Absorption<br />vereint, erlauben uns erstmalig, eine Verlangsamung des<br />Photonentransports zu messen. Diese Verlangsamung kann mit Hilfe der<br />Skalenabhängigkeit des Diffusionskoeffizienten theoretisch<br />erklärt werden. Dies ist konsistent mit den Vorhersagen von<br />Abrahams et al. für starke Lokalisierung.<br />Systematische Messungen an einer Vielzahl von Proben, welche sich<br />durch ihre Teilchengrößen unterscheiden, erlauben uns den<br />Effekt der Lokalisierung von Resonanzstreuung zu unterscheiden. Hier<br />sorgt die durch Resonanz erhöhte Verweilzeit der Photonen in<br />einem Streuer für einen reduzierten Photonentransport durch das<br />Medium. Jedoch stimmen unsere Daten mit der Annahme überein,<br />dass dieser reduzierte Transport keineswegs zu einer Abweichung der<br />zeitaufgelösten Transmissionsdaten in deren Langzeitlimes<br />führt.<br /><br />Es gelang uns verschiedene Effekte auszuschließen, die<br />möglicherweise in der Lage sind, solch einen Effekt<br />hervorzurufen. Zum Beispiel einen Dichtegradienten innerhalb der<br />Probe, die Fluoreszenz des Materials wie auch Hintergrundbeleuchtung<br />und Artefakte, welche ihren Ursprung im technischen Aufbau haben,<br />wurden überprüft und eindeutig nicht als Quelle der<br />gemessenen Abweichung identifiziert.<br /><br />Für kleinere Werte der mittleren freien Transportweglänge<br />konnten größere Abweichungen zur klassischen Diffusion<br />beobachtet werden, sodass der Diffusionskoeffizient eine<br />1/t-Abhängigkeit unterhalb eines kritischen Wertes von<br />kl*=4.2(2) aufwies. Dieses Verhalten bedeutet, dass der<br />Photonentransport zum Stillstand kommt. Es gelang uns, aus den<br />Messungen eine charakteristische Länge, die als<br />Lokalisierungslänge verstanden werden kann, zu extrahieren.<br />Hiermit, und mit Hilfe der unabhängig gemessenen<br />Absorptionslänge gelang es uns erstmalig, eine<br />Dickenabhängigkeit der statischen Transmission eines stark<br />lokalisierenden Mediums ohne freie Parameter über 12<br />Größenordnungen zu beschreiben.<br /><br />Erste Messungen zeitaufgelöster Transmission innerhalb eines<br />Magnetfeldes zeigen vielversprechende Ergebnisse bezüglich des<br />Faraday-Effekts auf stark lokalisierende Medien. Es wird erwartet,<br />dass die Faradayrotation der Polarisation zu einer Zerstörung<br />der Kohärenz auf zeitumkehrbaren Pfaden führt. Dies hat zur<br />Folge, dass die Anzeichen nichtklassischer Diffusion verschwinden.<br />Aus diesem Grund führten wir zeitaufgelöste<br />Transmissionsexperimente an einer Mischung bestehend aus TiO2<br />Teilchen und kleinen CeF3-Kugeln, welche eine sehr hohe<br />Verdetkonstante haben, durch. Bei einem Massenverhältnis von 7%<br />CeF3 waren wir in der Lage eine Abnahme des nichtexponentiellen<br />Langzeitverhalten zu beobachten. Diese Messung ist konsistent mit<br />den theoretischen Annahmen und erlaubt die Interpretation, dass die<br />gemessene Abweichung der klassischen Diffusion ihren Ursprung in der<br />Tat in konstruktiver Interferenz auf zeitumgekehrten Pfaden hat.<br /><br />Diese ersten Ergebnisse müssen nun mit Hilfe eines verbesserten<br />experimentellen Aufbaus bestätigt werden. Hierfür ist ein<br />neues Flugzeitexperiment innerhalb eines supraleitenden Magneten,<br />welcher kleinere Proportionen aufweist, geplant. Der Vorteil dieses<br />neuen experimentellen Aufbaus liegt in dessen leichteren Justage und<br />einem höheren Signal zu Rausch Verhältnis, das uns eine<br />klare Messung des Faradayeffekts erlauben wird. 2011-03-24T14:50:15Z eng Anderson Localization of Light deposit-license

Dateiabrufe seit 01.10.2014 (Informationen über die Zugriffsstatistik)

Diss_Martin_Stoerzer.pdf 154

Das Dokument erscheint in:

KOPS Suche


Stöbern

Mein Benutzerkonto