Morphological effects on surface plasmon polaritons at the planar interface of a metal and a columnar thin film The Planar Interface Of A Metal And A Columnar Thin Film
在柱状薄膜（CTF）和金属的界面处的表面等离子体激元（SPP）存在于相对于CTF的形态的传播方向的范围上，该传播方向取决于CTF中的柱的倾斜。SPP波的相速度主要作为CTF柱的倾斜的函数而变化。SPP波对界面的限制和SPP波沿传播方向的衰减都强烈依赖于相对于CTF的形态学显著平面的传播方向。相对于界面的柱状倾斜越大，传播范围越短。由于其多孔性和设计这种双轴介电材料的能力，CTF-金属界面可能比生产SPP的传统方法更有吸引力。
2007-08-18 physics.optics
Harnessing Short-Range Surface Plasmons in Planar Silver Films via Disorder-Engineered Metasurfaces
本文提出利用无序工程超表面在平面银膜中利用短程表面等离激元，通过光控生长银纳米粒子实现，为平面光学系统的成像、传感和非线性光学提供新方法。
2023-05-17 physics.optics
Giant Modal Gain, Amplified Surface Plasmon Polariton Propagation, and Slowing Down of Energy Velocity in a Metal-Semiconductor-Metal Structure
研究了金属-半导体-金属结构中的表面等离子体激元（SPP）传输，其中半导体被高度激发以具有光学增益。我们发现，附近的SPP共振，传播波矢的虚部从积极的变化到巨大的负，对应于一个放大的SPP传播。SPP经历了巨大的增益，是激发半导体材料增益的1000倍。我们证明了这种巨大的增益与结构中平均能量传播的减慢有关
2009-06-06 physics.optics
Propagation of localized surface plasmons in sets of metallic nanocylinders at the exit of subwavelength slits
我们分析，通过数值模拟，传输增强通过亚波长狭缝由于存在的等离子体纳米圆柱体的集合，放置在这些孔的出口附近。此外，我们将这项研究扩展到偶极等离子体激元粒子的光子晶体，这些粒子位于金属板中的一排非常透射的狭缝前面。
2011-04-15 physics.optics
A low-loss fiber accessible plasmon photonic crystal waveguide for planar energy guiding and sensing
描述了一种用于电磁能量传输的金属纳米颗粒等离子体激元波导，其利用色散工程来经由光学薄Si膜上的Au点的二维图案显著增加横向能量约束。使用有限差分时域模拟和耦合模理论，我们表明，从传统的光纤锥相位匹配的倏逝波激发是可能的，效率> 90%的现实几何形状。该波导中的能量损失主要是由于材料吸收，允许在电信频率下激发的1/e能量衰减距离约为2 mm。这个概念可以扩展到可见光区，并有望在光能引导，光学传感和开关中应用。
2003-12-09 physics.optics
Surface-plasmon wave at the planar interface of a metal film and a structurally chiral medium
一个修改后的Kretschmann配置制定的边界值问题的解决方案表明，表面等离激元波可以激发在足够薄的金属膜和非耗散结构手性介质的平面界面，提供的激发平面波是p-偏振。表面等离子体波的波数的估计也由此出现。
2007-06-10 physics.class-ph physics.optics
Vector cnoidal and solitary plasmon polariton waves in a planar waveguide
本文研究了非磁性金属和介质层构成的异质结构平面等离子体波导中非线性表面等离子体极化激元波的动力学。本文所得到的非线性方程组及其解析解描述了单脉冲在波导中激发的矢量椭圆余弦和孤立等离子体激元波。在金属的克尔非线性和异质结处非线性饱和的影响下，产生了非线性等离子体激元波。激发的非线性表面等离子体激元波的周期和包络形状随激发条件和激发电磁脉冲的功率而变化。
2022-03-09 nlin.PS physics.optics
Propagation of the surface plasmon polaritons through gradient index and periodic structures
本文研究了表面电磁波在金属表面上的传播。我们表明，强烈的辐射损耗典型的表面波散射时，可以大大抑制单一的介电步骤被取代的梯度折射率或周期性的层状结构。
2010-04-01 physics.optics
Surface plasmon propagation in an elliptical corral
我们报告的实验实现的椭圆布拉格反射器作为一个干涉仪传播表面等离子体sSPd波。我们调查SP干涉在这个设备中使用泄漏辐射显微镜，我们比较我们的观察与SP传播的理论模型。强SP聚焦作为激光偏振方向的函数进行观察和证明。
2010-02-08 physics.optics
Numerical Optimization of Material Configurations for the Development of Surface Plasmon Resonance Devices
各种金属（Ag、Al、Au、Bi、Cu）、聚合物（聚乙烯吡咯烷酮、聚苯乙烯）和导电聚合物（聚乙炔、聚苯胺、聚（3，4-乙撑二氧噻吩）聚苯乙烯磺酸盐）在平面和光栅配置中经受粒子群优化器以优化支持用于化学传感的表面等离子体共振（SPR）的条件。这些配置的目标函数是基于吸收峰深度，半峰全宽，或增强因子（平面）。简单的逻辑门构造的两种配置，评估是否有损耗的区域是等离子体的几个因素的优点。平面基板返回所有测试金属的可行传感配置，最值得注意的是2.1 μ m的铋金属。波纹状金属基板也导致调谐SPR。最有趣的是，在导电聚合物聚苯胺上还发现了12 μ m的优化表面等离子体。
2017-02-22 physics.optics
Mode Characterization for Planar and Corrugated Multilayer Structures via Scattering Matrix Analysis
本文从菲涅耳方程出发，详细地讨论了分层系统无条件稳定的平面秩2散射矩阵的构造。几个矩阵分解和数值计算上进行的平面S矩阵允许纯粹的吸收，布鲁斯特，表面等离子体激元和波导模式的权宜表征。从波纹表面的Chandezon方法构造的散射矩阵的分解的品质因数。该品质因数表示散射矩阵变换的超面积，并且允许有损吸收现象和表面等离子体之间的快速可互换性。这种技术的一些扩展是可能的表面等离子体激元在红外区域。
2017-01-27 physics.optics
Extending the Propagation Distance of a Silver Nanowire Plasmonic Waveguide with a Dielectric Multilayer Substrate
化学合成的银纳米线被证明是一种有效的等离子体波导结构，但其高的传输损耗限制了其广泛的应用。在这里，我们证明了沿银NW的等离子体激元的传播距离可以延长，如果银NW放置在含有光子带隙的电介质多层基板上，但不放置在常用的玻璃基板上。在630 nm波长下，即使银纳米线直径为90 nm，其传输距离也可达到16 μ m。实验和模拟结果进一步表明，这种传播的等离子体激元模式的偏振方向几乎平行于介质多层膜的表面，因此它是由沿同一介质多层膜上直径仅为170 nm的聚合物纳米线传播的横向电偏振布洛赫表面波激发的。数值模拟结果与实验结果吻合较好。我们的工作为扩展等离子体波导的传输距离以及光子和等离子体波导在纳米尺度上的集成提供了一个平台。
2017-11-01 physics.optics
Direct measurement of plasmon propagation lengths on lithographically defined metallic waveguides on GaAs
我们目前的光学研究的矩形表面等离子体激元波导光刻限定在GaAs衬底上。使用共聚焦显微镜直接确定等离子体传播长度，在激发和检测通道中具有独立的偏振控制。表面等离子体激元发射沿波导使用光刻定义的缺陷在一端。在波导的远端，它们散射到远场，在那里它们使用CCD相机成像。通过监测来自波导末端的散射光强度的长度依赖性，我们直接提取传播长度，获得取决于波导宽度（w=2-5 μm）和激发波长（760-920 nm）的范围为LSPP = 10-40 μm的值。结果与理论预期吻合良好，证明了光刻限定结构的高质量。所获得的结果是强相关的未来半导体为基础的集成等离子体激元技术的发展。
2011-10-19 physics.optics
Analytical Investigation of Magneto-Plasmons in Anisotropic Multi-layer Planar Waveguides Incorporating Magnetically Biased Graphene Sheets
本文提出了一种新的分析模型的各向异性多层结构的磁偏置石墨烯片。多层结构由各种磁性材料组成。施加垂直于结构表面的外部磁场。每个具有各向异性导电率张量的石墨烯片被夹在两个相邻的磁性材料之间。我们的模型被用来寻找结构的色散关系。现在，获得结构的等离子体特征，例如有效折射率和传播损耗是简单的。已经研究了四个示例性结构变体，以显示关于相关的特定等离子体波现象和效应的所提出的一般结构的丰富性。这些方面是必不可少的，以形成我们的结构设计平台，提出新的等离子体器件，如生物传感器，调制器，吸收器，透明电极，和可调超材料在太赫兹频率。一个非常好的协议之间的分析和全波模拟结果。
2021-03-21 physics.optics
Propagation mechanism of surface-enhanced resonant Raman scattering light through one-dimensional plasmonic hotspot along silver nanowire dimer junction
我们研究了几微米的表面增强共振拉曼散射（SERRS）光通过位于等离子体纳米线二聚体（NWD）之间的一维热点（1D HS）的传播。传播表现出的属性，例如，一个有效的传播诱导的激发和检测偏振正交的1D HS长轴，由明亮的短和黑暗的长传播，SERRS光谱形状独立于本地化等离子体（LP）共振的NWD，在SERRS光谱的红移在1D HS的边缘，和相当大的NWD-由-NWD的传播长度的变化。这些属性是很好地再现基于电磁的数值计算。这些计算揭示了以下的传播机制：激发光与LP在一维HS的边缘共振耦合，和光能量被转移到两种类型的结SP模式支持短和长的传播，这些模式归因于耦合的两个SP模式的上，下分支。该机制全面阐明了上述性质。
2021-04-06 physics.optics
Electric current induced unidirectional propagation of surface plasmon-polaritons
光信号的非互易性和单向传播对于现代纳米光子技术至关重要，并且通常使用需要大磁偏置的磁光效应来实现。在这里，我们提出了一个从根本上新颖的方法来实现单向传播的表面等离子体激元（SPPs）在金属-电介质界面。我们在金属中采用直流电流，由于电子的均匀漂移，产生了SPP的多普勒频移。这使SPP色散倾斜，从而实现单向传播以及零和负群速度。平面界面和圆柱形纳米线波导的结果表明。
2018-01-24 physics.optics
Space-Time Surface Plasmon Polaritons: A New Propagation-Invariant Surface Wave Packet
我们引入了一类独特的传播不变表面等离子体激元（SPP），代表沿着未图案化的金属-电介质界面传播的脉冲表面波包，并且在所有维度上都是局部化的-具有潜在的亚波长横向空间宽度。这种线性无衍射、无色散的“等离子体子弹”的特征源于纳入SPP光谱支持域的紧密时空相关性，因此我们称它们为“时空”SPP。我们表明，群速度的时空SPP波包可以很容易地调谐到亚光速，超光速，甚至负值的剪裁的时空场结构独立于任何材料的属性。我们提出了一个分析框架和数值模拟的时空SPP的传播相比，传统的脉冲SPP的空间和时间的自由度是可分离的，从而验证了前者的传播不变性。
2020-03-08 physics.optics
Asymmetric transmission of surface plasmon polaritons on planar gratings
我们描述了一种表面结构，由金属-空气界面组成，其中金属部分由两个金属段组成，它们之间的界面具有周期性调制。这样的结构对于从其一侧入射到其上的表面等离子体激元具有与对于从相对侧入射到其上的表面等离子体激元不同的透射率。表面等离子体激元的这种不对称传输是基于对零阶布拉格光束的抑制，对于一定值的调制深度，零阶布拉格光束不传输通过该结构，而+1和-1布拉格光束的衍射效率可以通过改变光栅的周期和/或入射角来修改。对于一定范围的入射角，可以观察到对于-1模式的透射率的不对称性，而+1模式被完全抑制。通过改变衍射结构的材料和几何参数，可以控制表征不对称程度的对比度透射。计算机模拟计算的结果证明了这种结构的特性。
2016-09-01 physics.optics
Stationary plasmon-soliton waves in metal-dielectric nonlinear planar structures: modeling and properties
我们提出了三种互补的方法来研究一维非线性金属-介质结构中的定态非线性解。其中两个使用克尔型非线性项的近似处理，只考虑领先的电场分量，而第三个允许精确的非线性处理。与所有三个模型得到的结果的直接比较，它们之间的良好的协议证明了已被用来构建模型的假设。系统地研究了由两层、三层和四层组成的半无限克尔型非线性介质、金属薄膜和线性介质的结构。详细分析了这三类结构的解的性质、类型和个数。找到了等离子体孤子波存在的参数范围，提出并研究了等离子体孤子在已用于空间孤子研究的功率级上存在的具有实际光学几何参数的结构。
2013-12-02 physics.optics
Terahertz surface plasmon polariton propagation and focusing on periodically corrugated metal wires
在这封信中，我们展示了如何沿一个完美的导电线传播的表面等离子体激元（SPPs）的色散关系，可以定制波纹的径向凹槽的周期性阵列的表面。以这种方式，可以在电磁波谱的太赫兹区域中维持高度局部化的SPP。重要的是，这些欺骗SPP的传播特性可以通过表面几何形状来控制，从而为重要的应用开辟了道路，例如圆柱形导线上的能量集中和使用圆锥形结构的超聚焦。
2006-10-02 physics.optics
Surface plasmon polariton propagation around bends at a metal-dielectric interface
我们从理论上分析了表面等离子体激元的传播与一个有限的弯曲半径的金属角落，使用一维模型类似于从一个有限深的势阱的散射。我们得到的能量反射和透射系数在短波长的限制，以及上限的透射率的表达式。在某些情况下，我们发现，在非平面界面上的传播可能会导致比平坦表面上的损耗更低，与预期相反。此外，我们还发现，最大透射率非单调地依赖于弯曲半径，允许增加的透射率与半径减小。
2004-06-29 physics.optics
Surface-plasmon-polariton wave propagation supported by anisotropic materials: multiple modes and mixed exponential and linear localization characteristics
研究了介质材料和等离子体材料的平面界面上的表面等离子体激元（SPP）波的正则边值问题，其中介质材料和等离子体激元材料中的任一种可以是光轴位于界面平面内的单轴材料，数值研究表明，具有不同相速、传播长度和穿透深度的两种不同SPP波，可以在界面平面中的给定方向上传播;相比之下，各向同性伙伴材料的平面界面对于每个传播方向仅支持一个SPP波。此外，对于界面平面的每个象限中的唯一传播方向，证明了一种新型的SPP波-称为表面等离子体激元-Voigt（SPP-V）波-可以存在。这些SPP-V波的场衰减为与各向异性伙伴材料中的界面的距离的线性函数和指数函数的乘积;相比之下，常规SPP波的场仅随与界面的距离呈指数衰减。SPP-V波的色散关系的显式解析解存在，并帮助建立支持SPP-V波传播的伙伴材料的本构参数制度的约束。
2019-09-04 physics.optics
Enhanced surface plasmon polariton propagation induced by active dielectrics
利用COMSOL多物理场软件对介质-金属-介质波导中表面等离子体激元的传播进行了数值模拟。我们表明，使用的有源电介质与增益，补偿金属吸收损失，大大提高了等离子体传播。此外，对于特定增益值，活性物质的引入在传播常数的虚部中引起根，导致表面等离子体的无限传播。在这项工作中分析的计算方法可以用来定义和调整表面等离子体极化激元放大和传播的最佳条件。
2014-08-08 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Surface-plasmon-polariton wave propagation guided by a metal slab in a sculptured nematic thin film
本文从理论上研究了金属平板在周期性非均匀雕塑介质薄膜SNTF中的表面等离子体激元~（SPP）波传播。在金属板的两侧上的SNTF的形态学上显著的平面可以相对于彼此对齐或扭曲。规范的边值问题制定，解决SPP波的传播，并检查，以确定板厚度的影响的SPP波的多重性和空间轮廓。发现板厚度的减小导致两个金属/SNTF界面的更强烈的耦合。但当金属板厚度增加时，两个界面之间的耦合减弱，SPP波局限于其中一个界面。两个金属/SNTF界面之间的耦合越大，相速度越小。
2010-06-16 physics.optics
Tunable Tamm plasmon polariton based planar hot-electron photodetector from O- to U- telecommunication band
本文提出一种基于Tamm等离激元极化子并引入Sb2S3相变材料的平面热电子光电探测器，实现覆盖O至U波段全电信频谱的宽范围可调谐探测。
2025-02-05 physics.app-ph physics.optics
Temperature-mediated transition from Dyakonov-Tamm surface waves to surface-plasmon-polariton waves
在太赫兹频段，数值研究了温度变化对均匀各向同性温敏材料（InSb）和温度不敏感结构手征材料（SCM）的平面界面上电磁表面波（ESW）传播的影响.随着温度的升高，InSb从耗散介电材料转变为耗散等离子体材料。相应地，ESW从Dyakonov-Tamm表面波转变为表面等离激元极化激元波。温度变化的影响清楚地观察到的相速度，传播距离，角存在域，多重性，和空间分布的能量流的ESW。可以实现非常大的传播距离;在这种情况下，ESW的能量几乎完全限制在SCM内。对于某些传播方向，同时激发两个ESW（i）相同的相位速度，但不同的传播距离或（ii）相同的传播距离，但不同的相位速度也表明我们的结果。
2017-07-19 physics.optics
Evolution of surface-plasmon-polariton and Dyakonov-Tamm waves with the ambichirality of a partnering dielectric material
各向同性均质金属和双手性介质材料的平面界面可以引导表面等离子体激元波。各向同性的均匀介质材料和双手性介质材料的平面界面可以引导Dyakonov-Tamm波。在任何一种情况下，我们发现，作为ambichiral伙伴材料演变成一个精细的手征材料，表面波传播的色散方程的解决方案表明收敛。相速较大的表面波比相速较小的表面波收敛得快。
2014-05-20 physics.optics
Dual Plasmonic Modes from In-Situ Silver Nanoparticle Formation via Diffusion at Silver / Dielectric Interfaces
各种几何形状的金属-电介质界面是表面等离子体激元的基本光子材料平台。表面等离子激元和局域表面等离子激元是分别在平面和曲面金属-电介质界面上激发的两种表面等离子激元模式。在这里，我们证明了原位形成的银纳米粒子扩散在平面界面之间的沉积银和氮化物的氮化物。在一个步骤中，我们合成的纳米结构，表现出本地化的表面等离子体共振在银纳米粒子和表面等离子体共振在平面界面。我们开发了一个精确的光学模型，描述两个表面等离子体激元模式应用有效介质理论的实验ToF-SIMS和XPS的深度分布。我们的研究结果提供了对固有金属-电介质界面缺陷的基本材料见解，以及一种新的原位纳米颗粒合成方法，该方法与传统的平面界面制造无缝集成。这些独特的结果打开了前景光明的光子等离子体激元的应用，利用两个表面等离子体激元模式的耦合。
2019-04-15 physics.app-ph physics.optics
Surface modes in plasmonic Bragg fibers with negative average permittivity
我们研究了由纳米结构的同轴圆柱形金属-介质多层膜组成的等离子体布拉格光纤中的表面模式。我们表明，表面模式的存在是由等离子体布拉格光纤，$\bar{% \varepsilon}$的空间平均介电常数的符号。具体地，局部表面模式发生在具有$\bar{\varepsilon}<0$的圆柱形芯和最外面的均匀电介质之间的界面处，这类似于在具有相反符号的平均介电常数的两个不同的一维平面金属-电介质晶格之间的界面处的拓扑保护的等离子体表面模式。此外，随着介质-金属环数目的增加，具有不同方位角模数的表面模的传播常数逐渐接近相应平面金属/介质界面处形成的表面等离子体激元的传播常数.等离子体布拉格光纤的这种表面模式的鲁棒性也被证明。
2018-01-20 physics.optics
Rigorous formulation of surface plasmon-polariton-waves propagation along the direction of periodicity of one-dimensional photonic crystal
提出了一个严格的正则边值问题，求解了一维光子晶体与金属界面沿周期性方向引导的表面等离子体激元-极化激元波。该问题是制定使用严格的耦合波的方法和色散方程已获得。用Muller方法和Newton-Raphson方法对色散方程进行了数值计算。结果表明，随着Floquet谐波数的增加，解收敛。该公式不需要计算光子带隙，直接计算表面波模式。该公式可以利用一维光子晶体周期性方向上被忽略的界面，从而产生等离子体激元学的新应用。
2018-10-19 physics.optics
Switching and propagation of magneto-plasmon-polaritons in magnetic slot waveguides and cavities
本文导出了磁光有源介质金属-绝缘体-金属波导中Voigt几何中表面等离子体激元-极化激元的色散关系。通过引入磁场，打破了上下界面之间的对称性;两个界面上的场分布之间的平衡可以通过施加的场来控制。这种控制是由有限元法数值模拟的场分布周围的点偶极子放置在短波导的中心，它示出了从腔体的辐射的总发射和远场辐射的分布可以强烈修改通过调谐的磁化的波导。这提出了使用磁场来控制纳米结构中的光传播的新可能性。
2013-08-03 physics.optics
Current-controlled light scattering and asymmetric plasmon propagation in graphene
我们证明了石墨烯中的等离子体可以使用直流电流来操纵。源极-漏极电流提升了等离子体激元的前向/后向简并性，从而产生与电流平行和反平行的具有不同传播特性的两种模式。我们发现，平行于漂移电流传播的等离子体激元的传播长度被增强，而反平行等离子体激元的传播长度被抑制。我们还研究了在周期性介电环境中由于等离子体激元引起的光的光的散射，并且我们发现等离子体激元共振在对应于前向和后向等离子体激元模式的两个峰中分离。前向传播等离子体激元的更窄的线宽可以用于折射率感测，并且DC电流控制可以用于中红外电磁辐射的调制。
2017-10-01 cond-mat.mes-hall physics.optics
General point dipole theory for periodic metasurfaces: magnetoelectric scattering lattices coupled to planar photonic structures
我们半解析地研究了嵌入式二维磁电点散射晶格的任意分层光子结构的光发射和吸收特性，如在最近的等离子体增强LED和太阳能电池中所使用的。通过采用并矢格林函数的分层结构结合埃瓦尔德晶格求和来处理粒子晶格，我们开发了一种有效的方法来研究平面二维散射晶格的等离子体，或超材料点粒子，耦合到分层结构之间的耦合。使用“阵列扫描法”，我们处理本地化的源。首先，我们将我们的方法应用于平板波导中偶极发射器的光发射增强，介导的等离子体晶格。我们基准的阵列扫描方法对一个基于互易性的方法，发现计算出的辐射率增强在k-空间光锥以下显示出良好的协议。其次，我们应用我们的方法来研究周期性银纳米颗粒阵列介导的薄膜太阳能电池的吸收增强。最后，我们研究了耦合波导-晶格系统的辐射在k空间中的分布。特别是，我们探索暗模式激发等离子体晶格使用所谓的阵列扫描方法。我们的方法可以用于模拟广泛的复杂纳米光子结构，即，超颖表面、等离子体增强发光系统和光化学。
2015-12-02 physics.optics
Surface plasmon-polariton waves obliquely guided along interface containing periodicity direction of one-dimensional photonic crystal
最近，我们建立了一维光子晶体中表面等离子体激元波（SPP）沿周期方向传播的正则边值问题。在这里，我们提出的一般制剂的正则问题支持斜传播的SPP波在界面平面。一般色散方程已获得使用严格的耦合波方法的斜传播和数值求解使用穆勒的方法。观察到SPP波的波数具有周期性。此外，在SPP波的光子带图中观察到SPP波的高损耗区域，称为等离子体带隙。这些等离子体带隙可用于构建SPP波的光学滤波器。
2019-07-20 physics.optics
Lossless propagation of gain-compensated graphene plasmons
University of Crete（克里特大学）；Harvard University（哈佛大学）
研究通过嵌入活性介质补偿石墨烯等离激元欧姆损耗，推导出局部线性模型下无损耗传播的闭式设计规则，并用COMSOL全波仿真验证。
2026-06-23 physics.optics
Characterization of Surface-Plasmon Polaritons at Lossy Interfaces
我们描述了在一个色散和一个非色散线性各向同性均匀介质之间的有损耗平面界面处的表面等离子体激元，即，材料或超材料。具体地，我们求解麦克斯韦方程以获得这些介质的介电常数和磁导率的严格界限，使得满足这些界限意味着表面等离子体激元在界面处成功传播，并且违反界限阻碍传播，即，场从表面离域到体中。我们的表面等离子体激元的表征是有价值的检查可行性的建议的应用程序，并且，作为一个例子，我们采用我们的方法来伪造以前的预测，即表面等离子体激元传播通过一个表面的双负折射率介质发生任何介电常数和磁导率;相反，我们表明，传播只能发生某些介质参数。
2017-05-11 physics.optics
Surface-plasmon-polariton waves guided by the uniformly moving planar interface of a metal film and dielectric slab
研究了相对运动对金属薄膜和介质平板的平面界面上表面等离子体激元（SPP）波激发的影响。利用相应的洛伦兹变换，将运动和非运动参考系中的电磁相量直接联系起来。我们的数值研究表明，在均匀移动的介质板的情况下，SPP波激发的入射角是高度敏感的（i）的比率$β$的运动速度在自由空间中的光速和（ii）的运动方向。当运动方向平行于入射平面时，对于低和中等的$β$值，SPP波由$p$偏振（而不是$s$偏振）入射平面波激发，而在较高的$β$值时，全反射状态被破坏.当运动方向垂直于入射平面时，SPP波在$β$值较低时由$p$偏振入射平面波激发，但在$β$值中等时由$s$偏振入射平面波激发，而在$β$值较高时，SPP波不被激发。在均匀运动的金属膜的情况下，对$β$和运动方向的灵敏度不太明显。
2010-06-04 physics.optics
Real-time surface plasmon polariton propagation in silver nanowires
Max-Born-Institut（马克斯·伯恩研究所）；Humboldt-Universität zu Berlin（柏林洪堡大学）；Center for the Science of Materials Berlin, Humboldt-Universität zu Berlin（柏林材料科学中心，柏林洪堡大学）；Helmholtz-Zentrum Berlin for Materials and Energy（柏林亥姆霍兹材料与能源中心）；Friedrich-Schiller-University（弗里德里希·席勒大学）
本文通过电子能量损失光谱技术研究银纳米线中等离子体激发的实时动态，分析了电子与等离子体激发的相互作用，为等离子体传感器和量子光学应用提供理论支持。
2024-11-29 physics.optics
Fano collective resonance as complex mode in a two dimensional planar metasurface of plasmonic nanoparticles
Fano共振是透射/反射/吸收中的特征，其起源于亮共振和暗共振之间的相互作用（即，亚辐射）更窄的共振，并且可以出现在等离子体纳米颗粒的平面二维（2D）周期性阵列（超表面）的光学性质中。在这封信中，我们提供了一个彻底的评估，他们的性质为一般情况下的正常和倾斜的平面波入射，突出时，Fano谐振的阵列中的相互耦合和它的能力，以支持自由模态的解决方案的影响。我们分析了代表性的情况下，在紫外线频率的等离子体纳米壳的超表面和计算其吸收TE和TM偏振，倾斜的平面波入射。特别是，我们发现，等离子体超颖表面显示两种不同类型的共振可观察到的吸收峰：一个是有关的米氏，偶极共振的每个纳米粒子;另一个是由于强制激发的自由模式与小衰减常数，通常发现在斜入射。因此，后者是阵列诱导的集体Fano共振。这种实现打开了在混合个体和集体共振的光学频率处的多种灵活设计。我们解释的物理起源，这样的Fano共振使用模态分析，它允许计算的自由模式与复杂的波数支持的元表面。我们定义等效阵列偶极极化率，直接相关的吸收物理在斜入射，并显示阵列模态相位和衰减常数和法诺共振之间的直接依赖关系。因此，我们提供了一个更完整的图片法诺共振，可能会导致过滤器，能量收集设备，光电探测器和传感器在紫外频率的设计。
2014-09-12 physics.optics
Phase transition in PT symmetric active plasmonic systems
表面等离子体激元（SPPs）是一种捕获在绝缘体-导体界面上的相干电磁表面波。由于导体损耗，SPP沿着传播呈指数衰减，将SPP传播长度限制在几微米。增益材料可以用来抵消上述损失。我们提供了一个精确的表达式的增益，在接口的光学特性，其中的损失被消除。此外，我们表明，系统的特点是无损SPP传播的PT对称系统。此外，我们推导出一个分析临界值的增益描述之间的相变无损和禁止的SPP传播。上述传播的状态可以由仔细检查下的系统的光学性质来引导。最后，我们进行COMSOL模拟验证的理论研究结果。
2015-10-12 physics.optics
Plasmon-soliton waves in planar slot waveguides: I. Modeling
我们提出了两个互补的模型来研究一维等离子体缝隙波导的稳态非线性解，缝隙波导由金属区域包围的有限厚度非线性介质芯制成。所考虑的非线性是聚焦克尔型。在第一个模型中，假设非线性项仅取决于电场的横向分量，并且与折射率的线性部分相比，非线性折射率变化很小。这第一个模型允许我们用雅可比椭圆特殊函数来解析地描述整个波导中的场分布。它还提供了一个封闭的非线性色散关系的解析公式。在第二个模型中，考虑了克尔非线性对电场分量的完全依赖性，并且不需要对非线性项的幅度进行假设。这种方法的缺点是必须用数值方法计算场分布。然而，分析约束，以减少参数空间的非线性色散关系的解决方案，寻求。
2015-06-29 physics.optics
Extraordinary Optical Transmission Induced by Excitation of a Magnetic Plasmon Propagation Mode in a Diatomic Chain of Slit-hole Resonators
在这篇论文中，我们将提出金属表面的磁共振纳米结构可以用来实现非常光传输（EOT）。为此，我们设计并制作了一维双原子链缝孔谐振腔。由于强的交换电流相互作用，在该系统中建立了一种具有宽频带的磁等离子体（MP）传播模式。在我们测量的红外光谱中观察到由MP模式引起的明显EOT峰。当入射角为20 °时，在1.07 eV处得到最强的EOT峰。测量的EOT峰与入射角的关系与理论结果吻合得很好。该模式在多频非线性光学过程中具有良好的应用前景。
2009-02-06 physics.optics
Giant terahertz near-field enhancement by two-dimensional plasmons
我们考虑一个周期性门控二维电子系统，与中央门指偏置独立创建一个可调谐的等离子体腔在平面等离子体晶体。我们表明，等离子体激元共振激发的周期性等离子体晶格入射太赫兹辐射可以强烈泵浦腔等离子体激元模式，导致深亚波长浓度的太赫兹能量与巨大的电场增强因子高达10000。
2011-09-21 physics.optics
Electron-induced limitation of surface plasmon propagation in silver nanowires
等离子体电路被认为是一种有前途的解决方案，有效的技术，用于封装和集成下一代的光学纳米器件。一个关键要素是电信息和光信息之间的共享金属网络，其能够实现电子控制层和等离子体数据链路的有效异质集成。在这里，我们调查到什么程度的表面等离子体激元和载流电子干扰这样一个共享的电路。通过同步记录单个化学合成银纳米线的表面等离子体传播和电输出特性，我们确定了阻碍这些纳米级电路中电流和表面等离子体共同传播的限制因素。
2015-09-23 cond-mat.mes-hall physics.optics
Guided Surface Plasmon Mode of Semicircular Cross Section Silver Nanoridges
本文研究了由顶部截面为半圆形的银纳米脊支撑的紧约束等离子体波导模式。计算了不同曲率半径和不同波长下半圆形顶部银纳米脊等离子体波导模式的模场分布、色散曲线、传播距离、限制因子和品质因数。结果发现，半圆形的顶部银纳米脊支持紧密限制准TEM等离子体波导模式。半圆形顶部银纳米脊模式比相同曲率半径的圆柱形银纳米线具有更长的传播距离和更高的品质因数。
2012-07-05 physics.optics
Propagation and excitation properties of nonlinear surface plasmon polaritons in a rectangular barrier
提出了一种研究三能级$Λ$型电磁感应透明（EIT）系统中非线性表面等离子体激元（SPP）非线性传输特性的方案.基于多尺度方法，导出了描述SPP非线性传输的非线性薛定谔方程，并利用非共振Stark场作为影响非线性SPP传输的矩形势垒.对于单次非线性表面等离子体入射情况，通过调节势垒的高度和半宽，可以实现非线性表面等离子体的透射、捕获和反射。在两个非线性SPP对称入射的情况下，我们发现在矩形势垒中可以激发出横向模的周期性强度分布，并研究了这种激发模在势垒中的传播特性与非线性、势垒半宽和初始非线性SPP相位差的关系。此外，基于上述结果，我们设计了一种非线性SPP光开关。所得结果不仅为研究非线性表面等离子体与外电势的相互作用提供了理论基础，而且在微纳尺度光信息领域具有广阔的应用前景。
2022-01-29 physics.optics
Propagation of Strongly Hybridized Edge Modes in Plasmonic Waveguides
在我们的工作中，我们研究了纳米级混合等离子体波导中光模的传播。基于频域麦克斯韦方程组的模拟实现了三维混合模式的特性研究。我们的分析结果被应用于设计一个先进的混合波导有用的特性。这里演示了如何将两个边缘等离子体激元与波导模式耦合，以形成针对电光晶体管（调制器）领域应用进行良好调谐的混合波导。边缘等离子体激元的混合偏振态允许它们与水平偏振（TE）光学模式（这对于通常的表面等离子体激元是不可能的）耦合，并为偏振无关等离子体激元调制器开辟了道路。
2020-12-23 cond-mat.mes-hall physics.optics
Unidirectional sub-diffraction waveguiding based on optical spin-orbit coupling in subwavelength plasmonic waveguides
亚波长等离子体波导显示出独特的强局域化（下至纳米级）和引导光的能力。这些结构本质上是双向光通信信道，提供两个相反的光传播方向。因此，当使用强聚焦光束将光直接从顶（或底）表面耦合到这些平面集成器件时，它被均等地共享到两个相反的传播方向。在这里，我们表明，对称性可以打破使用入射的圆偏振光，直接在波导弯曲的自旋轨道角动量转移的基础上。我们预测，高达94%的内耦合光被引导到一个单一的传播通道的间隙等离子体波导。远超过衍射极限的强局部化光能的单向传播通过偏振变得可切换，而不需要中间纳米天线/散射体作为光导向器。这项研究可能会在一个大的科学领域，如纳米光子电路，路由和排序，光学纳米传感，纳米光学捕获和操纵打开新的视角。
2015-04-10 physics.optics
Surface plasmon polaritons with extended lifetime
通过利用Fano共振延长金属纳米线表面等离子体激元的寿命和传播距离，FDTD模拟显示固定传播距离处强度可增强约30倍，且该增强因子与其他方法的改进相乘。
2025-05-29 physics.optics
Amplification of surface plasmon polaritons in the presence of nonlinearity and spectral signatures of threshold crossover
本文研究了非线性效应对金属与外泵浦二能级原子放大介质界面上表面等离子体激元（SPP）传输的影响。从麦克斯韦方程组出发，导出了非线性色散规律，并证明了线性增益的非线性饱和导致了SPP模的形成，其强度与传输距离无关。过渡到平稳传播的状态类似于激光器中的阈值交叉，并导致SPP光谱变窄。
2009-09-14 physics.optics
Guided Plasmon Modes of Elliptical Cross Section Silver Nanoridges
本文研究了银纳米脊的椭圆截面引导的二维等离子体激元模式。模式场分布，色散曲线，传播距离，和图形的优点的等离子体激元脊模式计算各种椭圆截面。研究发现，与相同宽度的平顶纳米脊等离子体波导相比，如果设计得当，椭圆形截面金属纳米脊可以支持具有更长传播距离和更高品质因数的良好约束的等离子体模式.当椭圆脊顶为半圆形截面时，得到了最佳的脊波导截面。当椭圆脊的曲率较大时，模式接近于紧约束的楔形等离子体激元模式。
2012-07-02 physics.optics
Designing plasmonic eigenstates for optical signal transmission in planar channel devices
片上光电和全光信息处理范例需要紧凑的信号传输实现，纳米级表面等离子体激元电路提供了相关的解决方案。这项工作证明了由晶体腔支持的2D等离子体本征模介导的定向信号透射率。通道装置包括两个介观三角形输入和输出端口，并在可见光到红外范围内维持离域的高阶等离子体共振，以实现在超过2 $μ$ m的距离上耦合的两个受限入口和出口之间的可控透射率。当旋转入射线偏振时，透射率衰减> 20dB，从而提供方便的切换机制。对于给定的工作波长的最佳透射率取决于设置支持离域模式的空间和光谱特性的器件的几何设计。我们的方法是高度通用的，并开辟了更复杂的信息处理使用纯等离子体或混合纳米光子架构的方式。
2018-09-06 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
An engineered planar plasmonic reflector for polaritonic mode confinement
本文提出利用等离激元亚波长反射器在等离激元色散中创建人工能量阻带，以限域等离激元并恢复极化激元共振，在单个量子阱中实现了Ω/ω = 0.35的归一化光-物质耦合比。
2022-12-27 cond-mat.mes-hall physics.optics
Circular dichroism in planar nonchiral plasmonic metamaterials
理论上表明，一个非手性的，二维阵列的金属球表现出旋光性表现在圆二色性的计算。金属球占据了一个矩形晶格的网站和非正常的入射，他们表现出很强的圆二色性的表面等离子体频率周围的效果。旋光性是晶格的矩形对称性的结果，其引起晶体沿着两个正交的原始晶格矢量的不同偏振模式。这两种偏振模式导致净极矢量，其与波矢量和垂直于球平面的矢量形成手征三元组。这种手性三元组的形成是观察到的圆二色性的原因，尽管结构本身本质上是非手性的。
2009-01-09 physics.class-ph physics.optics
