【讨论】表面等离子体spp大讨论

表面等离子体sp现在成为一个越来越热门的研究课题。故在此建立专贴大家一起讨论学习。 2`V[Nb  
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先引出表面等离子体的概念，希望接下来大家热烈讨论，把自己知道的和大家一起分享 QZO9CLX 8k  
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表面等离子体子是指金属表面沿着金属和介质界面传播的电子疏密波。 +}Q@
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它在表面处场强最大，在垂直于界面方向是指数衰减场，它能够被电子也能被光波激发。表面等离子体是目前纳米光电子学科的一个重要的研究方向，它受到了包括物理学家，化学家，材料学家，生物学家等多个领域人士的极大的关注。随着纳米技术的发展，表面等离子体被广泛研究用于光子学，数据存 .. i4g99Kvl  
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表面等离子体-激发方式 P{{U  
由于在一般情况下，表面等离子体波的波矢量大于光波的波矢量，所以不可能直接用光波激发出表面等离子体波。为为了激励表面等离子体波，需要引入一些特殊的结构达到波矢匹配，常用的结构有以下几种： HyX:4f|]'  
1.采用棱镜耦合的方式：棱镜耦合的方式包括两种：一种是Kretschmann结构：金属薄膜直接镀在棱镜面上，入射光在金属-棱镜界面处会发生全反射，全反射的消逝波可能实现与表面等离子体波的波矢量匹配，光的能量便能有效的传递给表面等离子体，从而激发出表面等离子体波。这是目前广泛用于表面等离子体的科研与生产的一种结构。另一种是Otto结构：具有高折射率的棱镜和金属之间存在狭缝，狭缝的宽度比较小，大约几十到几百个纳米，这样使用起来比较不方便，所以只有在科研的过程中会偶尔用到。 q7-.-k<dQ  
2.波导结构：利用波导边界处的消逝波激发表面等离子体波，使波导中的光场能量耦合到表面等离子体波中。如图所示，波导两侧光波是消逝波，当在波导的某个位置镀上金属，这样当光波通过这个区域的时候就能够激发出表面等离子体波。在实际的研究中，常采用光纤做波导，剥去光纤某段的包层，再镀上金属，这样就实现了一种最简单的波导激发表面等离子体波的结构。 O9Fg_qfuT_  
3.采用衍射光栅结构：利用光栅引入一个额外的波矢量的增量实现波矢量的匹配。这是目前研究的热点和重点，常用的光栅主要是一维光栅，二维光栅以及孔阵列结构和颗粒阵列，图中是一维的光栅结构。由于光栅结构的材料参数与几何参数等都可以自己选定，可供研究的内容很丰富。这种结构一方面能够激发表面等离子体波，另一方面二维光栅结构中能够引入能带，从而使得表面波的特性受到能带的影响，使得器件的参数更加可控。 9! 6\8  
4.采用强聚焦光束：利用高数值孔径的显微目镜直接接触到介质层，在介质层与目镜之间涂上匹配油层，高数值孔径能够提供足够大的入射角，能够实现波矢量匹配，从而激发出表面等离子体波。 ^N2N>^'&1.  
5.采用近场激发：用一个尺寸小于波长的探针尖在近场范围内去照射金属表面，由于探针尖尺寸很小，从探针尖出来的光会包含波矢量大于表面等离子体波矢量的分量，这样就能够实现波矢量的匹配。

下面是用EastFDTD采用第一种激活方式激活的两种表面等离子体。 （例子源文件请见12楼附件） ;Q0WCm\5  
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Kretschmann结构 clwJ+kku@  
结构描述：上面红色为玻璃，下面很薄的一层黄色为直接镀在玻璃上面的金属，厚度应该是波长级别的，光源在玻璃种向下斜45°发射。 z U~o"Jv  
现象：在金属薄膜的下表面产生了表面等离子体波，波沿着金属往前传播慢慢减弱。 u VZouw#  
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Otto结构 >(t_  
结构描述：上面红色为玻璃，下面很薄的一层黄色为直接镀在玻璃上面的金属，厚度没有要求。在玻璃和金属之间有一个空气缝，大概十几纳米，光源在玻璃种斜向下45°发射。 MGmUgc  
现象：在金属的上表面产生了表面等离子体波，波沿着金属往前传播慢慢减弱。

kankan,!!!!!!!!!!!!!!!

一直在搞这个东西。。。。。。。！

很强悍啊。。。。。。。。。。。。。。。。。。

有兴趣的话可以一起研究探讨下，看我们软件是不是对你有帮助

看看啊！！！！！！！！！！！！！！！！

大家在用什么软件做sp f1;Pzr  
我在用matlab编程实现

以前一直用comsol去仿真，eastFDTD没有用过