1) Úvod - makrostruktury, mikrostruktury, nanostruktury - dielektrické, polovodičové, metalické, možnosti popisu, specifika, unikátní vlastnosti,nanofyzika, elektronové vs. fotonické struktury.

2) Obecný popis pevné látky - kvantový popis nanostruktur, varianty řešení Schrödingerovy rovnice – pevná látka vs. nanostruktura, rekapitulace základů popisu pevné látky.

3) Metody popisu nanostruktur: mikroskopické vs. makroskopické metody, aproximace efektivní hmotnosti, metoda empirického pseudopotenciálu, výčet rigoróznějších metod.

4) Kvantově omezené struktury: 1D struktury - kvantové jámy, 2 D struktury – kvantové dráty, 3 D struktury – kvantové tečky.

5) Krystalová mříž, rozptyl nosičů náboje, fonony, energie fononů, akustický / optický fonon, tunelový efekt, tunelování přes bariéru (jednoduchá, dvojitá), vliv elektrického pole.

6) Excitony, matematický popis: Mottův-Wannierův a Frenkelův exciton, exciton-fononová interakce, excitony v kvantových nanostrukturách, magnetické vlastnosti látky - Bohrův magneton, spinové kvantové číslo, výměnná interakce.

7) Elekromagnetismus kovů, specifika, disperzní modely (Drudeho, Drude-Lorentzův), reálné kovy, povrchové plazmony – polaritony – rozhraní, vícevrstvové systémy.

8) Metody excitace povrchových plazmonů, lokalizované povrchové plazmony, možnosti popisu (statický, kvazistatický), struktury s plasmonovou resonancí.

9) Fotonické struktury, přehled, klasifikace, periodické struktury – 1D, 2D, 3D, fotonické krystaly – ideální, konečné, defekty, charakteristika, fyzikální vlastnosti, pásová struktura, zakázaný fotonický pás a jeho vznik, gap mapy.

10) Metody popisu, optické vlastnosti, příklady struktur: 1D, 2D, 3D, vlnovodné fotonické struktury, mikrodutiny a rezonátory, vlastnosti, přehled aplikačních možností.

11) Uměle vytvářené materiály a struktury – metamateriály, prostředí s extrémními parametry.

Doporučená literatura:
Elektronové nanostruktury:
1)  C. Kittel, Úvod do fyziky pevných látek, Academia, 1985.
2)  P. Harrison, Quantum Wells, Wires and Dots: Theoretical and Computational Physics, John Wiley & Sons, 1999.
3)  P. N. Prasad: Nanophotonics, John Wiley & Sons, 2004.
4)  C. P. Poole, F. J. Owens, Introduction to Nanotechnology, John Wiley & Sons, 2003.
5)  P. Michler, Single Quantum Dots: Fundamentals,Applications and New Concepts,
6)  A. Shik, Quantum Wells: Physics and Electronics of Two-Dimensional Systéme, World Scientific Pub. Co., 1997.
7)  U. Woggon, Optical properties of semiconductor quantum dots, Springer – Verlag, 1997.
8)  M. Grundmann, Nano-optoelectronics, Springer – Verlag, 2002.
Fotonické struktury a krystaly:
9)   J. D. Joannopoulos, S. G. Johnson, J. N. Winn, R. D. Meade, Photonic crystals: Molding the flow of light, 2nd Edition, Princeton University Press, 2008.
10) J. M. Lourtiouz, H. Benisty, V. Berger, J. M. Gerard, D. Maystre, A. Tchelnokov, Photonic crystals: Towards nanoscale photonic devices, Springer - Verlag, 2005
11) K. Sakoda, Optical Properties of Photonic Crystals, Springer, 2001.
12) P. Yeh, Optical waves in layered media, John Wiley & Sons, 1988.
Plazmonika:
13) S. A. Maier, Plasmonics: fundamentals and applications, Springer Science + Business Media LLC, 2007.
14) L. Novotny, B. Hecht, Principles of nanooptics, Cambridge university press, 2006.
15) C. F. Bohren, D. R. Huffman, Absorption and scattering of light by small particles, Wiley-VCH, 2004.
16) H. C. Hulst, Light scattering by small particles, Dover, 1981.
Obecné optické:
17)    B. E. A. Saleh, M.C. Teich, Fundamentals of Photonics, J. Wiley & Sons, 1991; český překlad Základy fotoniky. Matfyzpress, Praha, 1995.
18)    M. Bass, Ed., Handbook of Optics I and II, McGraw-Hill, 1995.
19)    M. Born, E. Wolf, Principles of Optics, Pergamon Press, 1993 (sixth edition).
20)    P. Fiala, I. Richter, Fourierovská optika a optické zpracování signálů, skriptum FJFI ČVUT, Praha 2004.
21)    P. Fiala, I. Richter, Fyzikální optika, skriptum FJFI ČVUT, 2. vydání, Praha 2005.

Umístění v rozvrhu v zimním semestru 2016/2017:

Středa 15:30, Trojanova, učebna 121 - 2 hod. - dle rozpisu, resp. dle aktuální domluvy.