




已阅读5页,还剩24页未读, 继续免费阅读
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1,TheFoundationOfSPPs,李伟2014.2.24,2,Contents,Part2ThedispersionrelationofSPPs,Part3TheexcitationofSPPs,Part1ThebasicconceptOfSPPs,3,Part1ThebasicconceptOfSPPs,4,Plasmaoscillation,表面等离子体,近似认为离子不动,电子相对于离子做往回运动等离子体内电子的集体振荡振荡频率:,上式中,n是电子浓度,m是电子质量,5,Surfaceplasmaoscillations,6,SPPs,表面等离子体,Surfaceplasmonpolaritonsareelectromagneticexcitationspropagatingattheinterfacebetweenadielectricandaconductor,evanescentlyconfinedintheperpendiculardirection.Theseelectromagneticsurfacewavesariseviathecouplingoftheelectromagneticfieldstooscillationsoftheconductorselectronplasma.,7,TheclassificationofSPPs,表面等离子体,1.局域的表面等离激元(LocalizedSurfacePlasmon,LSP)对于金属纳米颗粒,等离子振动的位置固定,其中的等离子共振模式被称作局域化表面等离子共振。这种模式由纳米颗粒中的吸收光激发,吸收带被称作Plasmonbands。2.传导的表面等离激元,又称表面等离极化激元(SurfacePlasmonPolariton,SPP)在金属纳米薄膜与介质的界面上激发的表面等离激元,可以沿着薄膜远程传播。,8,LSP,表面等离子体,图a在共振状态下半径为10nm的金属纳米颗粒表面的光场分布情况,9,LSP,表面等离子体,图b共振状态下半径为10nm的理想金属纳米颗粒的表面电场分布图,共振波长在555nm左右,10,ThedifferencebetweenLSPandSPP,表面等离子体,1.两者的色散关系不同,SPP是一种表面的传播场,而LSP是依托于某种表面结构的局域电磁场振荡,具有一系列分立的、复数的频率,是由产生LSP的表面微结构的尺度形状决定2.LSP振荡可以由合适的频率和偏振的光来激发,与激励光的波矢无关,而SPP的激发则要求激励光的频率和波矢都要和SPP匹配,11,LSPandSPPcanbetransformedintoeachother,在粗糙的表面,LSP和SPP的频率接近LSP振荡可以激励SPP,SPP也可以激发LSP,LSP,SPP,能量转换,LSP和SPP之间能量的转换,对于SPP的激励起着重要作用。因为LSP不要求波矢匹配,通过LSP来激发SPP效率更高,提高了表面结构对于SPP的散射作用,12,TwodistinctivelycharacteristicsofSPPs,表面等离子体,(c)金属/电介质界面的SPPs的示意图,(d)电磁场强度随着离界面距离增加而衰减,13,Part2ThedispersionrelationofSPPs,14,表面等离子体,如图a所示,金属和介质的分界面在z=0处,d是介质的介电常数,m是金属的介电常数。SPPs沿X方向传播,考虑它分别以TE波和横磁波TM两种不同的偏振模式在界面上传播。电场垂直于图中的XOZ平面是TE波,磁场垂直于图a中的XOZ平面是TM波。,图e金属和介质的分界面,ThedispersionrelationofSPPs,15,表面等离子体,LetusfirstlookatTEsolutions.Forz0:,ForZ0:,Forz0:,TherequirementofcontinuityofHandEleadsto:,ThenwegetthedispersionrelationofSPPsofMetallicsurface:,ThedispersionrelationofSPPs,TheexpressionshowsthatSPPsisthesurfaceelectromagneticwaveinTMsolutions.Thechangeofdielectricconstantdfrequencyisnotbig,sothatsomespecialphenomenonassociatingwithSPPscomesmainlyfromthemetal.,17,ThedispersionrelationofSPPs,表面等离子体,18,图fSPPs色散关系,ThedispersionrelationofSPPs,SurfacePlasma,SurfacePlasmaPolariton,LightLine,19,表面等离子体,Part1,1.SPPs的穿透深度,ThecharacteristiclengthofSPPs,(1)金属衰减深度m根据金属趋肤深度的表述,定义金属衰减深度m表示SPPs场强衰减为1/e时的深度。,(2)介质衰减深度d同样,定义介质衰减深度d表示SPPs场强衰减为1/e时的深度。,20,表面等离子体,Part1,ThecharacteristiclengthofSPPs,21,表面等离子体,Part1,ThecharacteristiclengthofSPPs,图g归一化波长,22,表面等离子体,Part1,ThecharacteristiclengthofSPPs,23,表面等离子体,Part1,ThecharacteristiclengthofSPPs,图hSPPs的传播长度,24,表面等离子体,Part1,ThecharacteristiclengthofSPPs,25,Part3TheexcitationOfSPPs,26,表面等离子体,TheexcitationofSPPs,Figurei.PrismcouplingtoSPPsusingattenuatedtotalinternalreflectionintheKretschmann(left)andOtto(right)configuration.Alsodrawnarepossiblelightpathsforexcitation.,1.PrismCoupling,27,表面等离子体,TheexcitationofSPPs,1.PrismCoupling,满足这一条件时,可以观察到在金属和棱镜的界面的反射率有一个极小值,这时光场和SPPs之间的耦合效率可接近100%。由于SPPs的能量集中在表面,比起入射光的能量密度
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2025年机器人行业服务机器人市场前景分析报告
- 2025年智能健康行业智能健康监测设备市场前景分析研究报告
- 商场商品安全培训课件
- 2025年医疗健康行业智能医疗设备市场前景预测报告
- 压力容器安全培训证课件
- 含山县2025年安徽马鞍山含山县运漕镇招聘12人笔试历年参考题库附带答案详解
- 乌海市2025内蒙古乌海市直事业单位人才引进(第二批)笔试历年参考题库附带答案详解
- 云南省2025云南保山市市直事业单位引进高层次人才笔试历年参考题库附带答案详解
- 2025贵州亚疆建筑工程有限公司招聘4人笔试参考题库附带答案详解
- 2025福建上海浦东快递公司漳州市岗位招聘59人笔试参考题库附带答案详解
- 2025四川达州宣汉县国有资产管理服务中心县属国有企业招聘劳动合同职工26人笔试历年参考题库附带答案详解
- 2025年下半年杭州市上城区丁兰街道办事处招聘编外工作人员11人考试参考题库及答案解析
- 新教科版小学1-6年级科学需做实验目录
- GB/T 8492-2024一般用途耐热钢及合金铸件
- 主动防护网施工方案
- 三年级下册书法练习指导全册教案(湖南美术出版社)
- GB/T 17880.5-1999平头六角铆螺母
- 2023年陕西省直和西安市接收军转干部划分条件
- 客诉客退产品处理流程
- 自来水厂操作规程手册范本
- 中职实用美术设计基础 2基础教学课件
评论
0/150
提交评论