Поверхностный плазмон - поляритонов ( SppS ) являются электромагнитные волны , что путешествие вдоль металла - диэлектрическая или границы раздела металл-воздух, практически в инфракрасной или видимой -Частота. Термин «поверхностный плазмон-поляритон» объясняет, что волна включает в себя как движение заряда в металле (« поверхностный плазмон »), так и электромагнитные волны в воздухе или диэлектрике (« поляритон »). [1]
Они представляют собой тип поверхностной волны , направляемой вдоль границы раздела во многом так же, как свет может направляться по оптическому волокну. SPP короче по длине волны, чем падающий свет (фотоны). [2] Следовательно, SPP могут иметь более жесткое пространственное ограничение и более высокую локальную напряженность поля . [2] Перпендикулярно границе раздела, они имеют субволновое ограничение. SPP будет распространяться вдоль границы раздела до тех пор, пока его энергия не будет потеряна либо на поглощение в металле, либо на рассеяние в других направлениях (например, в свободное пространство).
Применение SPP позволяет использовать субволновую оптику в микроскопии и литографии за пределами дифракционного предела . Он также позволяет первое установившееся микромеханическое измерение фундаментального свойства самого света: импульса фотона в диэлектрической среде. Другие приложения - хранение фотонных данных, генерация света и биофотоника. [2] [3] [4] [5]
Возбуждение
ППП могут возбуждаться как электронами, так и фотонами. Возбуждение электронами создается за счет выстрела электронов внутрь металла. [6] Когда электроны рассеиваются, энергия передается в объемную плазму. Составляющая вектора рассеяния, параллельная поверхности, приводит к образованию поверхностного плазмон-поляритона. [7]
Чтобы фотон возбудил SPP, оба должны иметь одинаковую частоту и импульс. Однако для данной частоты фотон в свободном пространстве имеет меньший импульс, чем SPP, потому что они имеют разные дисперсионные соотношения (см. Ниже). Это несовпадение импульсов является причиной того, что фотон из воздуха в свободном пространстве не может напрямую связываться с SPP. По той же причине SPP на гладкой металлической поверхности не может излучать энергию в виде фотона в свободном пространстве в диэлектрик (если диэлектрик однороден). Эта несовместимость аналогична отсутствию передачи, которое происходит при полном внутреннем отражении .
Тем не менее, связывание фотонов в SPP может быть достигнуто с использованием среды связи, такой как призма или решетка, для согласования волновых векторов фотона и SPP (и, таким образом, согласования их импульсов). Призма может быть расположена напротив тонкой металлической пленки в конфигурации Кречмана или очень близко к металлической поверхности в конфигурации Отто (Рисунок 1). Решетчатый ответвитель согласовывает волновые векторы, увеличивая параллельную составляющую волнового вектора на величину, соответствующую периоду решетки (рис. 2). Этот метод, хотя и используется реже, имеет решающее значение для теоретического понимания влияния шероховатости поверхности . Более того, простые изолированные поверхностные дефекты, такие как канавка, щель или гофра на другой плоской поверхности, обеспечивают механизм, с помощью которого излучение в свободном пространстве и SP могут обмениваться энергией и, следовательно, взаимодействовать.
Поля и дисперсионное соотношение
Свойства SPP могут быть получены из уравнений Максвелла . Мы используем систему координат, в которой граница раздела металл – диэлектрик является самолет, с металлом на и диэлектрик на . В электрических и магнитных полей в зависимости от позициии время t следующие: [8] [9]
где
- n указывает материал (1 для металла на или 2 для диэлектрика при );
- ω - угловая частота волн;
- в + для металла, - для диэлектрика.
- - x- и z -компоненты вектора электрического поля,- y -компонента вектора магнитного поля, а остальные компоненты () равны нулю. Другими словами, СПП всегда являются ТМ (поперечными магнитными) волнами.
- k - волновой вектор ; это комплексный вектор, и в случае SPP без потерь оказывается, что компоненты x являются действительными, а компоненты z - мнимыми: волна колеблется в направлении x и экспоненциально затухает в направлении z . всегда одинаково для обоих материалов, но в целом отличается от
- , где - диэлектрическая проницаемость материала 1 (металла), c - скорость света в вакууме . Как обсуждается ниже, это также можно записать.
Волна такой формы удовлетворяет уравнениям Максвелла только при условии, что также выполняются следующие уравнения:
а также
Решая эти два уравнения, дисперсионное соотношение для волны, распространяющейся по поверхности, имеет вид
В модели электронного газа со свободными электронами , в которой не учитывается затухание, металлическая диэлектрическая проницаемость равна [10]
где объемная плазменная частота в единицах СИ равна
где n - плотность электронов, e - заряд электрона, m ∗ - эффективная масса электрона и- диэлектрическая проницаемость свободного пространства. Дисперсионное соотношение графически представлен на рисунке 3. При низкой к , то SPP ведет себя как фотон, но , как K увеличивается, дисперсионное соотношение наклоняется и достигает асимптотический предел называется «поверхностной плазменной частоты». [a] Поскольку дисперсионная кривая лежит справа от световой линии, ω = k ⋅ c , SPP имеет более короткую длину волны, чем излучение в свободном пространстве, так что внеплоскостная составляющая волнового вектора SPP является чисто мнимой и демонстрирует мимолетный распад. Поверхностная плазменная частота является асимптотой этой кривой и определяется выражением
В случае воздуха этот результат упрощается до
Если мы предположим, что ε 2 действительное и ε 2 > 0, тогда должно быть верно, что ε 1 <0, условие, которое выполняется в металлах. Электромагнитные волны, проходящие через металл, затухают из-за омических потерь и взаимодействий электрон-остов. Эти эффекты проявляются в виде мнимой составляющей диэлектрической функции . Диэлектрическая функция металла выражается как ε 1 = ε 1 ′ + i ⋅ ε 1 ″, где ε 1 ′ и ε 1 ″ - действительная и мнимая части диэлектрической функции, соответственно. Вообще | ε 1 ′ | >> ε 1 ″, поэтому волновое число можно выразить через его действительную и мнимую составляющие как [8]
Волновой вектор дает нам представление о физически значимых свойствах электромагнитной волны, таких как ее пространственная протяженность и требования к связи для согласования волнового вектора.
Длина распространения и глубина кожи
Когда SPP распространяется по поверхности, он теряет энергию в металле из-за поглощения. Интенсивность поверхностного плазмона спадает с квадратом электрического поля , поэтому на расстоянии x интенсивность уменьшилась в раз. Длина распространения определяется как расстояние, на котором интенсивность SPP уменьшается с коэффициентом 1 / e . Это условие выполняется на длине [11]
Точно так же электрическое поле быстро спадает перпендикулярно поверхности металла. На низких частотах глубина проникновения SPP в металл обычно аппроксимируется формулой глубины скин-слоя . В диэлектрике поле спадает гораздо медленнее. Длины распада в металле и диэлектрической среде можно выразить как [11]
где i обозначает среду распространения. SPP очень чувствительны к незначительным возмущениям в глубине скин-слоя, и по этой причине SPP часто используются для исследования неоднородностей поверхности.
Анимации
Электрическое поле (Е-поле) из SPP на границе раздела серебро-воздух, на частоте , где в свободном пространстве длина волны равна 370 нм. Анимация показывает, как E-поле изменяется в течение оптического цикла. Диэлектрическая проницаемость серебра на этой частоте (-2,6 ± 0,6 я ) . Изображение имеет размер (0,3 × 370 нм) по горизонтали; длина волны SPP намного меньше длины волны в свободном пространстве.
E-поле SPP на границе раздела серебро-воздух на гораздо более низкой частоте, соответствующей длине волны в свободном пространстве 10 мкм. На этой частоте серебро ведет себя примерно как идеальный электрический проводник , а SPP называется волной Зоммерфельда – Ценнека , с почти такой же длиной волны, что и длина волны в свободном пространстве. Диэлектрическая проницаемость серебра на этой частоте составляет (−2700 + 1400 i ) . Изображение имеет размер 6 мкм по горизонтали.
Экспериментальные приложения
Нанофабричные системы, использующие SPP, демонстрируют потенциал для проектирования и управления распространением света в материи. В частности, SPP могут использоваться для эффективного направления света в объемы нанометрового масштаба, что приводит к прямому изменению свойств резонансной частотной дисперсии (например, к значительному сокращению длины волны света и скорости световых импульсов), а также к усилению поля, подходящему для обеспечения сильные взаимодействия с нелинейными материалами . Полученная в результате повышенная чувствительность света к внешним параметрам (например, приложенному электрическому полю или диэлектрической проницаемости адсорбированного молекулярного слоя) открывает большие перспективы для применения в области считывания и переключения.
Текущие исследования сосредоточены на разработке, производстве и экспериментальной характеристике новых компонентов для измерения и связи, основанных на наноразмерных плазмонных эффектах. Эти устройства включают в себя сверхкомпактные плазмонные интерферометры для таких приложений, как биосенсор , оптическое позиционирование и оптическое переключение, а также отдельные строительные блоки (источник плазмонов, волновод и детектор), необходимые для интеграции широкополосной плазмонной линии связи с инфракрасной частотой. кремниевый чип.
Помимо создания функциональных устройств на основе SPP, представляется возможным использовать дисперсионные характеристики SPP, перемещающихся в ограниченном металло-диэлектрическом пространстве, для создания фотонных материалов с искусственно заданными оптическими характеристиками в объеме, также известными как метаматериалы . [5] Искусственные режимы SPP могут быть реализованы в микроволновых и терагерцовых частотах с помощью метаматериалов; они известны как плазмоны ложной поверхности . [12] [13]
Возбуждение SPP часто используется в экспериментальной технике, известной как поверхностный плазмонный резонанс (SPR). В SPR максимальное возбуждение поверхностных плазмонов обнаруживается путем отслеживания отраженной мощности призменного элемента связи в зависимости от угла падения , длины волны или фазы . [14]
Схемы на основе поверхностных плазмонов , включая как SPP, так и локализованные плазмонные резонансы , были предложены в качестве средства преодоления ограничений размеров фотонных схем для использования в высокопроизводительных наноустройствах обработки данных. [15]
Возможность динамического управления плазмонными свойствами материалов в этих наноустройствах является ключом к их развитию. Недавно был продемонстрирован новый подход, использующий плазмон-плазмонное взаимодействие. Здесь объемный плазмонный резонанс индуцируется или подавляется, чтобы управлять распространением света. [16] Было показано, что этот подход имеет высокий потенциал для манипулирования светом в нанометровом масштабе и разработки полностью КМОП-совместимого электрооптического плазмонного модулятора.
КМОП-совместимые электрооптические плазмонные модуляторы станут ключевыми компонентами фотонных схем на уровне кристалла. [17]
При генерации второй поверхностной гармоники сигнал второй гармоники пропорционален квадрату электрического поля. Электрическое поле сильнее на границе раздела из-за поверхностного плазмона, приводящего к нелинейному оптическому эффекту . Этот более сильный сигнал часто используется для создания более сильного сигнала второй гармоники. [18]
На длину волны и интенсивность пиков поглощения и излучения, связанных с плазмонами, влияет молекулярная адсорбция, которая может использоваться в молекулярных сенсорах. Например, изготовлен полностью работоспособный прототип устройства для обнаружения казеина в молоке. Устройство основано на мониторинге изменений в плазмонном поглощении света золотым слоем. [19]
Используемые материалы
Поверхностные плазмонные поляритоны могут существовать только на границе между материалом с положительной диэлектрической проницаемостью и материалом с отрицательной диэлектрической проницаемостью. [20] Материал с положительной диэлектрической проницаемостью, часто называемый диэлектрическим материалом , может быть любым прозрачным материалом, таким как воздух или (для видимого света) стекло. Отрицательная диэлектрическая проницаемость материал, часто называемый плазмонный материалом , [21] , может представлять собой металл или другой материал. Это более важно, так как имеет тенденцию иметь большое влияние на длину волны, длину поглощения и другие свойства SPP. Далее обсуждаются некоторые плазмонные материалы.
Металлы
Для видимого и ближнего инфракрасного света единственными плазмонными материалами являются металлы из- за большого количества свободных электронов [21], что приводит к высокой плазменной частоте . (Материалы имеют отрицательную реальную диэлектрическую проницаемость только ниже их плазменной частоты.)
К сожалению, металлы страдают от омических потерь, которые могут ухудшить характеристики плазмонных устройств. Потребность в более низких потерях стимулировала исследования, направленные на разработку новых материалов для плазмоники [21] [22] [23] и оптимизацию условий осаждения существующих материалов. [24] И потери, и поляризуемость материала влияют на его оптические характеристики. Фактор качества для SPP определяется как . [23] В таблице ниже показаны коэффициенты качества и длины распространения SPP для четырех распространенных плазмонных металлов; Al, Ag, Au и Cu нанесены термическим испарением в оптимальных условиях. [24] Коэффициенты качества и длины распространения плазмонной волны были рассчитаны с использованием оптических данных для пленок Al , Ag , Au и Cu .
Режим длины волны | Металл | ||
---|---|---|---|
Ультрафиолет (280 нм) | Al | 0,07 | 2,5 |
Видимый (650 нм) | Ag | 1.2 | 84 |
Cu | 0,42 | 24 | |
Au | 0,4 | 20 | |
Ближний инфракрасный (1000 нм) | Ag | 2.2 | 340 |
Cu | 1.1 | 190 | |
Au | 1.1 | 190 | |
Телеком (1550 нм) | Ag | 5 | 1200 |
Cu | 3,4 | 820 | |
Au | 3,2 | 730 |
Серебро демонстрирует самые низкие потери из существующих материалов как в видимом, ближнем инфракрасном (NIR), так и в телекоммуникационном диапазонах длин волн. [24] Золото и медь одинаково хорошо работают в видимом и ближнем ИК диапазонах, при этом медь имеет небольшое преимущество на длинах волн связи. Преимущество золота перед серебром и медью состоит в том, что оно химически стабильно в естественной среде, что делает его хорошо подходящим для плазмонных биосенсоров. [25] Однако межзонный переход на ~ 470 нм значительно увеличивает потери в золоте на длинах волн ниже 600 нм. [26] Алюминий - лучший плазмонный материал в ультрафиолетовом режиме (<330 нм), а также КМОП-совместимый материал наряду с медью.
Другие материалы
Чем меньше в материале электронов, тем ниже (т.е. длиннее волны) становится его плазменная частота . Следовательно, в инфракрасном и более длинноволновом диапазонах помимо металлов существуют и другие плазмонные материалы. [21] К ним относятся прозрачные проводящие оксиды , которые имеют типичную плазменную частоту в инфракрасном диапазоне NIR - SWIR . [27] На более длинных волнах полупроводники также могут быть плазмонными.
Некоторые материалы имеют отрицательную диэлектрическую проницаемость на определенных длинах волн инфракрасного излучения, связанные с фононами, а не с плазмонами (так называемые полосы рестстралена ). Результирующие волны имеют те же оптические свойства, что и поверхностные плазмон-поляритоны, но называются другим термином - поверхностными фононными поляритонами .
Эффекты шероховатости
Чтобы понять влияние шероховатости на SPP, полезно сначала понять, как SPP связан с решеткой ( рис . 2) . Когда фотон падает на поверхность, волновой вектор фотона в диэлектрическом материале меньше, чем у SPP. Чтобы фотон попал в ППП, волновой вектор должен увеличиваться на. Решетка гармоники из периодической решетки обеспечивают дополнительный импульс параллельно опорной интерфейс в соответствии с условиями.
где - волновой вектор решетки, - угол падения падающего фотона, a - период решетки, n - целое число.
Шероховатую поверхность можно рассматривать как суперпозицию множества решеток с разной периодичностью. Кречманн предложил [28] определить статистическую корреляционную функцию для шероховатой поверхности.
где - высота над средней высотой поверхности в позиции , а также это область интеграции. Предполагая, что статистическая корреляционная функция является гауссовой формы
где - среднеквадратичная высота, это расстояние от точки , а также - длина корреляции, то преобразование Фурье корреляционной функции имеет вид
где является мерой количества каждой пространственной частоты которые помогают объединять фотоны в поверхностный плазмон.
Если поверхность имеет только одну фурье-составляющую шероховатости (т. Е. Профиль поверхности синусоидальный), то дискретна и существует только в , в результате чего получается единый узкий набор углов для соединения. Если поверхность содержит много компонентов Фурье, связь становится возможной под разными углами. Для случайной поверхности становится непрерывным, а диапазон углов сцепления расширяется.
Как указывалось ранее, SPP не излучают. Когда SPP движется по шероховатой поверхности, он обычно становится излучательным из-за рассеяния. Теория поверхностного рассеяния света предполагает, что интенсивность рассеянного светана телесный угол на интенсивность инцидента это [29]
где представляет собой диаграмму направленности от одного диполя на границе раздела металл / диэлектрик. Если поверхностные плазмоны возбуждаются в геометрии Кречмана и рассеянный свет наблюдается в плоскости падения (рис.4), то дипольная функция принимает вид
с участием
где - угол поляризации и - угол от оси z в плоскости xz . Из этих уравнений вытекают два важных следствия. Во-первых, если (s-поляризация), то и рассеянный свет . Во-вторых, рассеянный свет имеет измеримый профиль, который легко соотносится с шероховатостью. Более подробно эта тема рассматривается в справочнике. [29]
Смотрите также
- Поверхностный плазмон
- Поверхностный плазмонный резонанс
- Локализованный поверхностный плазмон
- Плазмонная линза
- Superlens
- Плазмоника графена
- Поверхностная волна
- Поверхностные волны Дьяконова
Заметки
- ^ a b Это дисперсионное соотношение без потерь не учитывает влияние факторов демпфирования , таких как собственные потери в металлах. Для случаев с потерями дисперсионная кривая изгибается назад после достижения частоты поверхностного плазмона вместо асимптотического увеличения . [30] [31]
Рекомендации
- ^ S.Zeng; Байарже, Доминик; Хо, Хо-Пуи; Йонг, Кен-Тай; и другие. (2014). "Наноматериалы улучшили поверхностный плазмонный резонанс для приложений биологических и химических датчиков" (PDF) . Обзоры химического общества . 43 (10): 3426–3452. DOI : 10.1039 / C3CS60479A . PMID 24549396 .
- ^ а б в Исследователи NIST, Исследовательская группа по нанотехнологиям (20 августа 2009 г.). «Трехмерные плазмонные метаматериалы» . Национальный институт науки и технологий . Проверено 15 февраля 2011 .
- Исследователи NIST, Исследовательская группа по нанотехнологиям (11 февраля 2010 г.). «Оптико-механические устройства для измерения наноплазмонных метаматериалов» . Национальный институт науки и технологий . Проверено 15 февраля 2011 .
- Эта статья включает материалы, являющиеся общественным достоянием, из документа Национального института стандартов и технологий : «Трехмерные плазмонные метаматериалы» .
- ^ Яррис, Линн (20 августа 2009 г.). "GRIN Plasmonics…" (онлайн-выпуск новостей) . Национальная лаборатория Министерства энергетики США, управляемая Калифорнийским университетом . Проверено 15 февраля 2011 .
- ^ Барнс, Уильям Л .; Дере, Ален; Эббесен, Томас В. (2003). «Субволновая оптика поверхностных плазмонов». Природа . 424 (6950): 824–30. Bibcode : 2003Natur.424..824B . DOI : 10.1038 / природа01937 . PMID 12917696 . S2CID 116017 .
- Huidobro, Paloma A .; Нестеров, Максим Л .; Мартин-Морено, Луис; Гарсия-Видаль, Франсиско Дж. (2010). "Трансформационная оптика для плазмоники" (PDF) . Нано-буквы . 10 (6): 1985–90. arXiv : 1003.1154 . Bibcode : 2010NanoL..10.1985H . DOI : 10.1021 / nl100800c . hdl : 10044/1/42407 . PMID 20465271 . Бесплатная загрузка этих статей в формате PDF.
- PDF с сайта arxiv.org - Трансформационная оптика для плазмоники . 15 страниц.
- ^ а б Исследователи NIST, Исследовательская группа по нанотехнологиям. «Наноплазмоника» (Интернет) . Национальный институт науки и технологий . Проверено 15 февраля 2011 .
- Эта статья включает материалы, являющиеся общественным достоянием, из документа Национального института стандартов и технологий : «Наноплазмоника» .
- ^ Башевой М.В.; Jonsson, F .; Красавин, А.В.; Желудев Н.И. Chen Y .; Стокман М.И. (2006). «Генерация бегущих поверхностных плазмонных волн ударом свободных электронов». Нано-буквы . 6 (6): 1113–5. arXiv : физика / 0604227 . DOI : 10.1021 / nl060941v . PMID 16771563 .
- ^ Цзэн, Шувэнь; Ю, Ся; Ло, Вин-Чунг; Чжан, Ятин; Ху, Руи; Динь, Сюань-Куен; Хо, Хо-Пуи; Йонг, Кен-Тай (2013). «Размер зависимости Au NP-расширения поверхностного плазмонного резонанса на основе дифференциального измерения фазы» . Датчики и исполнительные механизмы B: химические . 176 : 1128–1133. DOI : 10.1016 / j.snb.2012.09.073 .
- ^ а б Рэтер, Хайнц (1988). Поверхностные плазмоны на гладких и шероховатых поверхностях и решетках . Тракты Спрингера в современной физике 111 . Нью-Йорк: Springer-Verlag. ISBN 978-3540173632.
- ^ Коттам, Майкл Г. (1989). Введение в поверхностные и сверхрешеточные возбуждения . Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0750305884.
- ^ Киттель, Чарльз (1996). Введение в физику твердого тела (8-е изд.). Хобокен, Нью-Джерси: Джон Уайли и сыновья. ISBN 978-0-471-41526-8.
- ^ а б Хомола, Иржи (2006). Датчики на основе поверхностного плазмонного резонанса. Серия Springer по химическим сенсорам и биосенсорам, 4. Берлин: Springer-Verlag. ISBN 978-3-540-33918-2.
- ^ Пендри, JB ; Martín-Moreno, L .; Гарсиа-Видал, FJ (6 августа 2004 г.). «Имитация поверхностных плазмонов со структурированными поверхностями». Наука . 305 (5685): 847–848. Bibcode : 2004Sci ... 305..847P . DOI : 10.1126 / science.1098999 . PMID 15247438 .
- ^ Пан, Бай Цао; Ляо, Чжэнь; Чжао, Цзе; Цуй, Ти Цзюнь (2014). «Управление отбрасыванием поддельных поверхностных плазмон-поляритонов с помощью частиц метаматериала» . Оптика Экспресс . 22 (11): 13940–13950. DOI : 10,1364 / OE.22.013940 . PMID 24921585 .
- ^ Во-Динь, Туан (2017). «Глава 13 - Зондирование биомолекул с использованием поверхностного плазмонного резонанса». Нанотехнологии в биологии и медицине, методы, устройства и приложения, второе издание . США: CRC Press. С. 259–288. ISBN 978-1439893784.
- ^ Озбай, Э. (2006). «Плазмоника: слияние фотоники и электроники в наномасштабах». Наука . 311 (5758): 189–93. Bibcode : 2006Sci ... 311..189O . DOI : 10.1126 / science.1114849 . ЛВП : 11693/38263 . PMID 16410515 . S2CID 2107839 .
- ^ Акимов Ю А; Чу, HS (2012). «Плазмон-плазмонное взаимодействие: управление светом в наномасштабе». Нанотехнологии . 23 (44): 444004. DOI : 10,1088 / 0957-4484 / 23/44/444004 . PMID 23080049 .
- ^ Вэньшань Цай; Джастин С. Уайт и Марк Л. Бронгерсма (2009). «Компактные, быстродействующие и энергоэффективные электрооптические плазмонные модуляторы». Нано-буквы . 9 (12): 4403–11. Bibcode : 2009NanoL ... 9.4403C . DOI : 10.1021 / nl902701b . PMID 19827771 .
- ^ В.К. Валев (2012). «Характеристика наноструктурированных плазмонных поверхностей с генерацией второй гармоники». Ленгмюра . 28 (44): 15454–15471. DOI : 10.1021 / la302485c . PMID 22889193 .
- ^ Мин Хип, Ха; Эндо, Тацуро; Керман, Каган; Чикаэ, Миюки; Ким, До-Гюн; Ямамура, Шохей; Такамура, Юдзуру; Тамия, Эйити (2007). «Иммуносенсор на основе локального поверхностного плазмонного резонанса для обнаружения казеина в молоке» . Наука и технология перспективных материалов . 8 (4): 331. Bibcode : 2007STAdM ... 8..331M . DOI : 10.1016 / j.stam.2006.12.010 .
- ^ Почи Йе (3 марта 2005 г.). Оптические волны в слоистых средах . Вайли. ISBN 978-0-471-73192-4.
- ^ а б в г Запад, PR; Ishii, S .; Naik, GV; Эмани, Северная Каролина; Шалаев ВМ; Болтассева, А. (2010). «В поисках лучших плазмонных материалов». Обзоры лазеров и фотоники . 4 (6): 795–808. arXiv : 0911.2737 . Bibcode : 2010LPRv .... 4..795W . DOI : 10.1002 / lpor.200900055 . ISSN 1863-8880 . S2CID 16887413 .
- ^ Болтасева, А .; Этуотер, HA (2011). «Плазмонные метаматериалы с малыми потерями». Наука . 331 (6015): 290–291. Bibcode : 2011Sci ... 331..290B . DOI : 10.1126 / science.1198258 . ISSN 0036-8075 . PMID 21252335 .
- ^ а б Blaber, MG; Арнольд, доктор медицины; Форд, MJ (2010). «Обзор оптических свойств сплавов и интерметаллидов для плазмоники». Журнал физики: конденсированное вещество . 22 (14): 143201. arXiv : 1001.4867 . Bibcode : 2010JPCM ... 22n3201B . DOI : 10.1088 / 0953-8984 / 22/14/143201 . ISSN 0953-8984 . PMID 21389523 .
- ^ а б в Макпик, Кевин М .; Jayanti, Sriharsha V .; Kress, Stephan JP; Мейер, Стефан; Йотти, Стелио; Россинелли, Аурелио; Норрис, Дэвид Дж. (2015). «Плазмонные пленки легко могут быть лучше: правила и рецепты» . ACS Photonics . 2 (3): 326–333. DOI : 10.1021 / ph5004237 . ISSN 2330-4022 . PMC 4416469 . PMID 25950012 .
- ^ Хомола, Джир (2003). «Настоящее и будущее биосенсоров поверхностного плазмонного резонанса». Аналитическая и биоаналитическая химия . 377 (3): 528–539. DOI : 10.1007 / s00216-003-2101-0 . ISSN 1618-2642 . PMID 12879189 . S2CID 14370505 .
- ^ Etchegoin, PG; Ле Ру, ЕС; Мейер, М. (2006). «Аналитическая модель оптических свойств золота». Журнал химической физики . 125 (16): 164705. Bibcode : 2006JChPh.125p4705E . DOI : 10.1063 / 1.2360270 . ISSN 0021-9606 . PMID 17092118 .
- ^ Dominici, L; Michelotti, F; Браун, TM; и другие. (2009). «Плазмонные поляритоны в ближней инфракрасной области на пленках оксида олова, легированного фтором» . Оптика Экспресс . 17 (12): 10155–67. Bibcode : 2009OExpr..1710155D . DOI : 10,1364 / OE.17.010155 . PMID 19506669 .
- ^ Кречманн, Э. (апрель 1974 г.). "Die Bestimmung der Oberflächenrauhigkeit dünner Schichten durch Messung der Winkelabhängigkeit der Streustrahlung von Oberflächenplasmaschwingungen". Optics Communications (на немецком языке). 10 (4): 353–356. Bibcode : 1974OptCo..10..353K . DOI : 10.1016 / 0030-4018 (74) 90362-9 .
- ^ а б Кречманн, Э. (1972). «Угловая зависимость и поляризация света, излучаемого поверхностными плазмонами на металлах из-за шероховатости». Оптика Коммуникации . 5 (5): 331–336. Bibcode : 1972OptCo ... 5..331K . DOI : 10.1016 / 0030-4018 (72) 90026-0 .
- ^ Аракава, ET; Уильямс, MW; Hamm, RN; Ричи, Р.Х. (29 октября 1973 г.). «Влияние демпфирования на дисперсию поверхностного плазмона». Письма с физическим обзором . 31 (18): 1127–1129. DOI : 10.1103 / PhysRevLett.31.1127 .
- ^ Майер, Стефан А. (2007). Плазмоника: основы и приложения . Нью-Йорк: Издательство Springer . ISBN 978-0-387-33150-8.
дальнейшее чтение
- Ebbesen, TW; Lezec, HJ; Гэми, HF; Thio, T .; Вольф, Пенсильвания (1998). «Необычайная оптическая передача через массивы отверстий субволновой длины» (PDF) . Природа . 391 (6668): 667. Bibcode : 1998Natur.391..667E . DOI : 10.1038 / 35570 . S2CID 205024396 .
- Hendry, E .; Garcia-Vidal, F .; Martin-Moreno, L .; Rivas, J .; Бонн, М .; Hibbins, A .; Локйер, М. (2008). "Оптический контроль передачи ТГц излучения с помощью поверхностного плазмона и поляритона через щелевую апертуру" (PDF) . Письма с физическим обзором . 100 (12): 123901. Bibcode : 2008PhRvL.100l3901H . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.100.123901 . ЛВП : 10036/33196 . PMID 18517865 . Бесплатная загрузка PDF.
- Барнс, Уильям Л .; Дере, Ален; Эббесен, Томас В. (2003). "Субволновая оптика поверхностных плазмонов" (PDF) . Природа . 424 (6950): 824–30. Bibcode : 2003Natur.424..824B . DOI : 10.1038 / природа01937 . PMID 12917696 . Архивировано из оригинального (PDF) 11 августа 2011 года. Бесплатная загрузка PDF.
- Pitarke, JM; Силкин В.М.; Чулков Э.В. Echenique, PM (2007). «Теория поверхностных плазмонов и поверхностно-плазмонных поляритонов» (PDF) . Отчеты о достижениях физики . 70 (1): 1. arXiv : cond-mat / 0611257 . Bibcode : 2007RPPh ... 70 .... 1P . DOI : 10.1088 / 0034-4885 / 70/1 / R01 . Бесплатная загрузка PDF.
Внешние ссылки
- Белый, Джастин (19 марта 2007 г.). «Поверхностные плазмонные поляритоны» (Интернет) . Стэнфордский университет . Физический факультет.« Представлено как курсовая работа для AP272. Зима 2007 г. ».