Absence of unidirectionally propagating surface plasmon-polaritons in nonreciprocal plasmonics
在存在外部磁场的情况下，存在于金属-电介质界面处的表面等离子体激元被认为支持表面等离子体激元频率附近的单向频率范围，其中表面等离子体激元沿着一个方向而不是相反方向传播。最近的工作已经指出了这样一个单向范围的一些矛盾的后果，特别是包括违反的时间带宽产品的约束，否则应适用于一般静态系统。在这里，我们表明，这样一个单向的频率范围是非物理的，使用一般的热力学参数，和一个详细的计算的基础上的非局部流体动力学Drude模型的金属介电常数。我们的计算表明，表面等离子体极化激元保持双向的所有频率。这项工作推翻了长期以来对非互易光子学的信念，并强调了量子等离子体概念对理解非互易等离子体效应的重要性。
2018-09-13 physics.optics
Surface plasmon polaritons scattering by subwavelength silicon wires
采用时域有限差分法研究了亚波长二维硅线的表面等离子体激元散射。结果表明，将入射表面等离子体激元耦合到粒子的腔间模可以显著地改变透射场和等离子体激元诱导力。特别地，透射力和光学力对颗粒尺寸高度敏感，所述颗粒尺寸与取决于颗粒形状和尺寸的回音壁模式或驻波模式的激发有关。这种特性可能具有潜在的传感应用。
2016-03-01 physics.optics
Second Harmonic Generation from Grating-Coupled Hybrid Plasmon-Phonon Polaritons
极化激元可以提供强的光场增强，从而增强光-物质相互作用。在这里，我们实验观察到增强中红外二次谐波产生（SHG）使用光栅耦合的表面声子极化激元的6 H-SiC表面。在我们的实验中，我们通过改变激发光的入射角来测量沿极化激元色散的二次谐波。我们观察到的传播表面声子极化激元和本地化的等离子体共振在金光栅，证明了极化激元色散的修改，因为我们改变光栅和基板的面积比之间的杂交。工程等离子体声子极化激元杂交的设计方案进行了讨论。总体而言，与棱镜耦合和纳米结构相比，我们发现这种几何结构中极化子增强的SHG产率相当低，并讨论了可能的起源。
2022-09-01 physics.optics
Determination of the Surface Plasmons Polaritons extraction efficiency from a self-assembled plasmonic crystal
我们实验测量和分析描述的荧光增强通过沉积到金等离子体晶体，通过金沉积在自组装蛋白石上获得的宏观尺寸的二维光栅的CdSe/CdS纳米晶体。我们发现纳米晶体近场耦合到金表面等离子体激元（SPP），然后光栅诱导SPP再发射到远场的证据。我们开发了一个理论框架和一个原始的方法，以评估，从光致发光实验，光栅的SPP提取效率。
2013-11-10 physics.optics
Gap plasmon resonator arrays for unidirectional launching and shaping of surface plasmon polaritons
报道了一种小型化的表面等离子体激元（SPP）单向有效发射和整形装置的设计和实验实现。每个装置由具有不同尺寸的均匀间隔的间隙等离子体共振器的阵列组成。采用粒子群优化算法，在780 nm波长的5 μm束腰高斯光束的正射下，获得了约51%的理论二维发射效率。通过修正表面等离子体的波前，发射具有聚焦、贝塞尔和艾里轮廓的单向表面等离子体，并利用泄漏辐射显微镜成像。
2015-12-04 physics.optics
Surface Plasmon Polaritons Excited By Electromagnetic Waves Under General Boundary Conditions
我们研究了单界面表面等离子体激元（SPPs）激发的电磁波下的一般电磁边界条件，允许非零的表面电荷和表面电流密度。在此基础上，我们导出了单界面表面等离子体的一般条件，并求解了表面等离子体受电磁波激发时的表面源分布和表面电磁波。
2014-09-15 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
Efficient coupling of light to graphene plasmons by compressing surface polaritons with tapered bulk materials
石墨烯等离子体激元有望在纳米光子学和光电学方面得到令人兴奋的应用。然而，由于它们的波长极短，光子与石墨烯等离子体的有效耦合-对于未来设备的开发至关重要-可能具有挑战性。在这里，我们提出并数值演示了红外光子和石墨烯等离子体激元之间的耦合，通过压缩极性和杂质半导体材料的锥形块体板上的表面极化激元。表面声子极化激元（在SiC中）和表面等离子体极化激元（在n-GaAs中）沿着锥形板的传播将极化激元波长从几微米压缩到约200 nm，这与石墨烯等离子体的波长完美匹配。所提出的耦合装置允许将入射光子能量转化为石墨烯等离子体的25%，因此，可以成为通往石墨烯等离子体电路的有效途径。
2018-05-09 physics.optics
Steps towards the experimental realization of surface plasmon polariton enhanced spontaneous parametric down-conversion
实现高效、小型化的纠缠光子源仍然是一个挑战。在这项工作中，我们的实验研究的可能性，以增强自发参量下转换过程中的表面等离子体激元。实验装置的细节将与增强因子的理论计算一起讨论。
2018-04-06 physics.optics
Controlling surface plasmon polaritons in transformed coordinates
变换光学允许显着增强控制的电磁波轨迹内的超材料与有趣的应用范围从完美的透镜隐形斗篷，地毯，集中器和旋转器。在这里，我们提出了一个审查弯曲的各向异性异质元表面设计使用的工具的变换等离子体，以实现类似的控制表面等离子体激元在圆柱形和圆锥形地毯，以及圆柱形斗篷，集中器和旋转器的非凸横截面。最后，在小曲率的极限下，我们给出了表面等离子体激元几何势的渐近形式。
2010-10-25 physics.optics
Do Truly Unidirectional Surface Plasmon-Polaritons Exist?
在这项工作中，我们重新讨论了非互易等离子体结构上的表面波，并澄清是否允许在这个材料平台上存在严格单向的表面等离子体极化激元。通过研究不同的三维配置和频率制度，我们从理论上表明，虽然传统的表面磁等离子体由于非局域效应不是严格单向的，与文献中最近的预测一致，另一类重要的单向表面等离子体极化激元，存在于与不透明各向同性材料的界面处，即使在存在非局域性的情况下，也鲁棒地保持其单向性，以及任意小的耗散水平。我们还调查了极端的行为终止单向波导结构，这两类表面波，并讨论其反直觉的影响。
2019-04-28 physics.optics
Broadband and efficient plasmonic control in the near-infrared and visible via strong interference of surface plasmon polaritons
从理论和数值计算上证明了利用一对相控纳米缝可以实现近红外和可见光范围内表面等离子体激元的宽带可调谐控制。我们建立与耦合波模型，通过划分两个输入通道之间的入射功率相等的模拟支持，最大等离子体激元强度可交付到任何一方的纳米缝对是一个孤立的狭缝的两倍。对于宽带源，示出了具有波长的十分之一的量级的纳米缝分离的紧凑装置，以将几乎所有产生的等离子体激元转向一侧以获得相同的相位延迟，从而实现宽带单向等离子体激元发射器。所报道的效应可应用于超宽带和高效可调谐等离子体激元器件的设计。
2013-10-25 physics.optics
Comment on "Far-field microscopy with a nanometer-scale resolution based on the in-plane image magnification by surface plasmon polaritons"
这是一个小的评论有关的工作，由Szaninov等人。在物理评论Lett.94，057401（2005）。
2010-02-03 physics.optics
Control of surface plasmon-polaritons in magnetoelectric heterostructures
本文研究了具有磁电性质的金属-介质异质结构中的表面等离子激元。对各种可能构型的分析表明，磁电效应影响等离子体表面波的极化、局域化和色散。的基本情况下，铬（III）氧化物作为磁电电介质的详细描述，揭示了不同制度的磁电影响等离子体极化激元之间的切换。具有磁电成分的等离子体异质结构可以用作极化和色散敏感的仪器来揭示磁电耦合，此外还可以用作通过外部电场和磁场控制表面等离子体-极化激元色散和动力学的光学工具。除此之外，所描述的效果可以应用于操纵等离子体结构的远场光学响应。表现出巨磁电效应的复合磁电材料如$\mathrm{BaTiO_3/BiFeO_3}$在这方面具有很好的应用前景。
2017-11-27 physics.optics
Nano plasmon polariton modes of a wedge cross section metal waveguide
光学等离子体激元极化激元模式被限制在两个横向尺寸，以显着小于波长的开放式波导结构的尖锐的金属楔。分析揭示了两个独特的模式对应的本地化模式的楔形点和表面模式的传播突然弯曲的接口。这些预测伴随着独特的场分布和色散特性。
2008-04-15 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
Transverse Chiral Optical Forces by Chiral Surface Plasmon Polaritons
近年来，倏逝波的横自旋角动量和贝林凡特自旋动量的新概念引起了人们的广泛关注。在这里，我们研究这些新的物理性质的电磁场的局部激发表面等离子体激元的上下文中。我们证明，无论是解析和数值计算，局部激发的表面等离子体激元具有横向自旋角动量和贝林凡特动量丰富和非平凡的特点。我们还表明，局部激发的表面等离子体激元的横向自旋角动量导致出现的横向手征力在相反的方向不同的手征对象。这种横向力的大小与光学梯度力和散射力相当。这一发现为实现手性生物分子的光学分离奠定了基础。
2015-10-26 physics.optics
Resonator channel drop filters in a plasmon-polaritons metal
研究了等离子体极化激元金属中的通道降频滤波器。这表明，光可以有效地下降。用FDTD方法得到的结果与用耦合模理论得到的结果一致。它还表明，在不考虑金属损失的情况下，沟道下降系统的品质因数达到4000。如果我们考虑损耗，则品质因数显著降低，这也导致较弱的液滴效率。
2006-01-08 physics.optics
Spatio-temporal second-order quantum correlations of surface plasmon polaritons
我们提出了一个实验方法来观察的时空二阶量子相干性的表面等离子体激元发射的氮空位色心附着在一个光学尖的顶点。该方法依赖于泄漏辐射显微镜在傅立叶空间，我们用这种方法来测试表面等离子体激元的波粒二象性。
2016-11-30 physics.optics quant-ph
Unidirectional Curved Surface Plasmon Polariton in a Radially Magnetized System
表面等离子体激元（SPP）的动态操纵和波转向在等离子体激元应用中是重要的。在这项工作中，我们激发一个弯曲的SPP拓扑连续施加径向磁偏置。我们认为，这是一种新的技术，以创建一个单向SPP沿弯曲的轨迹。我们还推导出一个格林函数模型的径向偏置等离子体，适用于弯曲的SPP。我们比较了单向弯曲的表面等离子体与通常的情况下，当施加轴向偏压的属性。
2021-10-21 physics.optics
Arbitrary spin-controlled directional coupling of surface plasmon polaritons
控制表面等离子体激元（SPP）的方向性已被广泛研究，但在报道的方法中，SPP的方向都是通过正交偏振来切换的。在这里，我们提出了一个计划来控制任意自旋极化的SPP的方向性。最极端的是，该器件可以将两个非常相邻的偏振分量分离到两个相反的方向。所提出的设计方案的多功能性可以提供偏振传感，偏振分裂和偏振控制等离子体器件的机会。
2018-07-27 physics.optics
Model of the Tamm plasmon polariton based solar cell
提出了一种基于Tamm等离子体激元的有机太阳能电池模型，该等离子体激元位于光子晶体和具有嵌入式正方形或六边形等离子体阵列的光敏层之间的界面处。在时间耦合模理论的框架下研究了这种结构的光谱特性，并通过传输矩阵法进行了验证。已经表明，与没有光子晶体的平面太阳能电池相比，光子晶体与光敏层的共轭导致在它们之间的界面处的Tamm等离子体激元的激发，并且因此导致积分吸收增加12%。
2021-09-29 physics.optics
One-way Tamm plasmon-polaritons on the interface of magnetophotonic crystals and conducting metal oxides
我们从理论上证明了在磁光子晶体和导电金属氧化物之间的界面上存在单向Tamm等离子体激元。与传统的表面等离子体极化激元（SPP）相比，Tamm等离子体极化激元（TPPs）发生在高于导电材料的体等离子体频率的频率处，条件是这种表面模式的色散曲线位于导电氧化物的光锥之外，同时落入磁光子晶体的光子带隙中。TPP的非互易性质是由于违反了结构中的周期性和时间反演对称性。通过对结构的场分布和透射谱的计算来证实理论结果，这可能会对应用中广泛的SPP相关现象产生潜在的影响。
2012-10-20 physics.optics
Plasmon-polariton from a helical state in Dirac magnet
与拓扑保护的一维螺旋态相互作用的光场被示出为支持一维等离子体激元极化激元，其特征在于由非线性色散。在二维狄拉克磁体中，这些电光激发被限制在畴壁中，因此，提供了通过改变磁畴配置来操纵量子光学状态的可能性。导出了这种拓扑等离子体激元-极化激元的精确谱方程。
2019-05-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
Channel plasmon-polaritons: modal shape, dispersion, and losses
我们理论上研究了具有与最近在电信波长下的实验中的几何结构类似的几何结构的通道等离子体激元（CPP）（Bozhevolnyi等人，Nature 440，508（2006））。采用多重多极子法和时域有限差分法对CPP的模态振型、色散关系和损耗进行了数值模拟。结果表明，随着波长的增加，基本CPP模式逐步向凹槽开口移动，在凹槽底部停止被引导，并与沿凹槽边缘运行的楔形等离子体激元-极化激元杂交。
2006-09-19 physics.optics
Surface Plasmon Polariton Mach-Zehnder Interferometer and Oscillation Fringes
我们提出了一个定量的实验分析的表面等离子体激元（SPP）干涉仪依赖于椭圆布拉格镜。利用泄漏辐射显微镜，在两个干涉仪出口处观察到单位可见度的振荡条纹。我们研究了SPP分束器的特性，并从实验上确定了SPP反射系数和透射系数的模和相位。
2010-02-03 physics.optics
Low-threshold directional plasmon lasing assisted by spatially coherent surface plasmon polaritons
我们从理论上提出了方向性，低阈值等离子体激元激光在近红外和可见光波长利用空间相干表面等离子体激元。阈值激光所需的增益强度可以通过兼容的结构参数在很大程度上调谐下来。我们的计算表明，不超过65厘米$^{-1}$在193.5太赫兹（1.55 $μ$ m）或267厘米$^{-1}$在474太赫兹（0.633 $μ$ m）的增益系数足以补偿阈值激光金属薄膜的耗散;这些值小于任何报告的研究在相同的频率。这些发现提出了一个平面固态等离子体激元激光，是高效和空间相干的路线。
2011-06-08 physics.optics
Graphene-plasmon polaritons: From fundamental properties to potential applications
由于在纳米器件中控制光的独特可能性，石墨烯等离子体为纳米光子学社区开辟了新的前景，在超材料，调制器，光电探测器和传感器中具有潜在的应用。本文简要综述了石墨烯等离子体激元研究的最新进展。我们首先对石墨烯的光学性质进行一般描述，特别关注石墨烯-等离子体激元的色散。空间扩展的石墨烯的石墨烯等离子体激元的色散关系表示在带内贡献的本地响应极限。在此基础上，我们讨论了石墨烯等离子体激元的最新研究进展，重点讨论了石墨烯等离子体激元的激发、极性衬底上石墨烯中的电子-声子相互作用以及可调谐石墨烯等离子体激元在调制器和传感器中的应用。最后，我们寻求解决石墨烯等离子体的一些明显挑战和有前途的前景。
2016-06-04 cond-mat.mes-hall physics.optics
Optical control of azo-polymer film loaded surface plasmon- polariton wave
提出并实现了一种利用532 nm激光对偶氮聚合物负载表面等离子体激元波进行主动控制的方法。理论分析与实验结果一致，验证了该方法的有效性。旋光控制法具有样品制备简单、空间分辨率高、能选择性控制表面等离子体波的优点。这种光控制的表面等离子体激元波方法在集成等离子体学中具有潜在的应用价值。
2009-05-11 physics.optics
Manipulating the Interaction between Localized and Delocalized Surface Plasmon Polaritons in Graphene
纳米结构或外延石墨烯中局域或离域表面等离子体激元的激发由于其在传感器、开关和滤波器中的应用前景而引起了越来越多的关注。这些单一的共振可以耦合和有趣的光谱特征，可以通过利用所需的杂交。而到目前为止，只有本地化或离域表面等离子体激元之间的耦合已经研究了石墨烯纳米结构，我们认为在这里的本地化和离域表面等离子体激元之间的相互作用。这种相互作用可以通过两种不同的方案来实现，这两种不同的方案驻留在倏逝近场耦合或远场干涉上。所有可观察到的现象都得到了分析考虑的证实，为物理学提供了深入的见解，并为红外和太赫兹频率的紧凑和可调谐光学元件铺平了道路。
2014-05-30 physics.optics
Surface Plasmon Polariton microscope with Parabolic Reflectors
报道了一种基于抛物面布拉格反射镜的二维表面等离子体激元光学显微镜的实现。这些镜子是由光刻制造的金纳米结构的金薄膜。我们通过泄漏辐射显微镜的直接成像表明，SPP显微镜的放大倍率遵循几何光学的基本预测。空间分辨率下降到衍射极限所设置的值进行了演示。
2010-02-03 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 Assisted Optical Switching in Noble Metal Nanoparticle Systems: A Sub-Band Gap Approach
在一本建议的书章节中，在子带隙形式主义中讨论了贵金属纳米颗粒系统中的表面等离子体激元辅助光开关。
2015-04-07 cond-mat.mes-hall physics.optics
Data transmission in long-range dielectric-loaded surface plasmon polariton waveguides
在本文中，我们报告成功地传输10 Gbit/s的开关键控（OOK）调制信号，通过长距离DLSPPW的数据流的一致性几乎可以忽略不计的退化
2014-07-23 physics.optics
Light-emitting waveguide-plasmon polaritons
我们演示了在光波导中产生的光强烈耦合到金属纳米天线的周期性阵列。这种耦合产生了混合波导-等离子体激元（WPP），其经历了从等离子体激元到波导模式的嬗变，反之亦然，因为裸态的本征频率失谐通过零。在零失谐附近，该结构在远场几乎是透明的，但在波导内部维持强的局部场增强。因此，发光WPP在WPP使光消光最小化的能量和面内动量处被强烈增强。我们通过耦合谐振子的经典模型阐明了这些极化激元的不寻常性质。
2013-05-14 physics.optics
Directional coupling and focusing surface plasmon polaritons controlled by arbitrary spin of light
表面等离子体激元由于其特殊的性质，特别是在偏振控制器件中的应用，引起了人们的广泛兴趣。通常偏振控制器件包括定向耦合器、聚焦透镜和等离子体涡旋透镜，它们几乎都是由输入的圆偏振光或线偏振光控制的。本文提出了一种新型器件，该器件实现了对任意自旋入射光的高偏振消光比定向耦合和聚焦功能。该器件为偏振传感、偏振分光、偏振复用近场图像和表面等离子体全息术的发展提供了可能。
2018-07-27 physics.optics
Ultimate limit of field confinement by surface plasmon polaritons
我们表明，电场限制在金属/电介质界面处传播的表面等离子体激元增强了由于朗道阻尼的损耗，并有效地限制了限制本身的程度。我们证明了朗道阻尼和与之相关的表面碰撞阻尼直接遵循自由电子气体介电常数的Lindhard公式。此外，我们还证明了，即使消除了由声子、电子-电子和界面粗糙散射引起的所有传统损耗机制，与最好的现有等离子体材料（例如银）相比，最大可达到的限制程度和伴随它的损耗不会显著改变。
2014-10-05 physics.optics
Anisotropy-assisted non-scattering coherent absorption of surface plasmon-polaritons
控制电磁导模传播的能力是集成纳米光子学的核心。表面等离子体激元是集成光学系统中的一类导模。在这里，我们提出了一个理论设计的相干表面等离子体吸收器，可以完美地收获能量的相干入射表面等离子体没有寄生散射到自由空间模式。由于吸收体的特别定制的各向异性，避免了通常伴随着界面边界的表面等离子体激元的散射的自由空间模式的激发。对空间非均匀有限尺寸结构中相干SPP吸收体的概念进行了数值分析。我们相信，我们的研究结果将是重要的集成纳米等离子体系统的发展。
2016-05-31 physics.optics
Multiple surface-plasmon-polariton waves guided jointly by a metal and a hyperbolic, dielectric, structurally chiral material
金属和双曲电介质结构手性材料的平面界面可以支持在界面平面中以指定频率并沿着指定方向的无表面等离子体激元（SPP）波、一个表面等离子体激元波或多个表面等离子体激元（SPP）波的传播。当多个SPP波可以存在时，它们在相速度、传播长度、到界面的局部化程度以及相关联的电磁场的空间轮廓方面不同。
2014-03-07 physics.optics
Gap plasmon polariton structure for very efficient micro to nano scale interfacing
微尺度光子学和纳米尺度等离子体之间的无缝过渡需要不同波导机制之间以及场横向尺寸的几个数量级之间的缓解，下降到波长的一小部分。通过利用微米和纳米尺度的间隙等离子体激元极化激元波，可以使用超短（几微米）非绝热锥形间隙等离子体激元波导实现非常高的功率传输效率（>60%）。同样的机制可以用来收集入射光波，并将它们引导到纳米孔或狭缝中，以表现出异常传输-而没有传统的周期性结构。等离子体激元和振荡模式的特殊相互作用进行了分析。
2006-05-23 physics.optics
Asymmetric coupling and dispersion of surface-plasmon-polariton waves on a periodically patterned anisotropic metal film
银的柱状薄膜（CTF）的形态使其成为有效的双轴各向异性连续体。银沉积在一维光栅的光致抗蚀剂的CTF表现出强烈的闪耀作用和不对称耦合的光辐射的表面等离子体激元（SPP）波传播只沿一个方向支持的CTF/光致抗蚀剂或CTF/空气界面。均匀化的CTF使用Bruggeman形式主义揭示了他们显示双曲线色散，和SPP波的色散，从而得到充分的描述。
2014-09-23 physics.optics
Tailoring the excitation of localized surface plasmon-polariton resonances by focusing radially-polarized beams
研究了聚焦径向偏振光与金属纳米球的相互作用。通过扩大电磁场的多极，我们获得洞察局部表面等离子体极化激元共振的激发在纳米粒子。我们发现，集中的径向偏振光束提供了更多的机会比一个聚焦的平面波或高斯光束调谐的近场和远场系统的响应。这些结果在纳米光学、光镊和光数据存储中有应用。
2009-01-05 physics.optics
Coherent amplification and lasing of weak surface-plasmon polaritons in a negative-index metamaterial with a resonant atomic medium
表面等离子体激元（SPPs）激光需要粒子数反转，效率低，光谱特性差。我们开发了一种无反转的量子等离子体波导的概念，利用单向超辐射SPP发射的辐射产生强烈的相干表面等离子体光束。我们的方案包括一个共振驱动的冷原子介质在无损介质位于超低损耗负折射率超材料~（NIMM）层。我们提出在原子介质和NIMM层界面内产生等离子体场的单向超辐射，并通过引入超辐射SPP波和耦合激光场之间的相位匹配来实现放大的SPP。我们还建立了弱调制等离子体激元场和原子系综的集体振荡之间的参数共振，从而抑制稳定放大的定向极化激元模式的退相干。我们的方法结合了原子介质的量子增益，得到了超辐射SPP波相干放大的充分条件，并将此方法应用于与弱极化激元波耦合的原子介质的量子动力学。我们的波导配置作为一个表面等离子体激元激光器和量子等离子体激元晶体管，并打开了前景，设计可控的纳米尺度激光器的量子和纳米光子应用。
2020-10-15 physics.optics
Curvature-induced radiation of surface plasmon polaritons propagating around bends
本文对金属-电介质界面弯曲处表面等离子激元的弯曲感应辐射进行了理论研究。我们定性地解释了曲率如何导致相位波前的畸变，导致场从金属-电介质界面辐射能量。然后，我们量化，无论是分析和数值，辐射损耗和能量传输效率的SPP传播周围的弯曲与不同的半径-以及曲率的迹象。
2007-03-14 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
Electrical manipulation of plasmon-phonon polaritons in heterostructures of graphene on biaxial crystals
天然各向异性晶体中的声子极化激元在红外纳米光学中有着巨大的应用前景。然而，这些极化激元的直接电控制是困难的，阻碍了有源极化激元器件的发展。本文提出了在双轴晶体（α-相三氧化钼）平板上石墨烯的异质结构，并从色散关系、等频线和量子自旋霍尔效应三个方面理论研究了与石墨烯费米能级相关的杂化等离子体-声子极化激元.我们证明了不同的等离子体声子极化激元模式的波长可调谐性和光学拓扑从开放（双曲线）到封闭（蝴蝶结状）等频率轮廓的增加的费米能级的石墨烯。此外，我们观察到等离子体声子极化激元的量子自旋可调霍尔效应，表现出通过费米能级调谐石墨烯的传播方向切换。我们的发现为新型电调谐极化激元器件和可编程量子光网络提供了机会。
2022-06-23 cond-mat.mes-hall physics.optics
Plasmonic crystals for ultrafast nanophotonics: Optical switching of surface plasmon polaritons
我们证明，表面等离子体激元的色散在周期性穿孔的金膜可以有效地操纵飞秒激光脉冲的波长远离本征共振的金。使用时间和频率分辨的泵浦探测技术，我们观察到移动的等离子体极化激元共振的响应时间从200到800 fs取决于探测光子的能量，通过它，我们获得了全面的洞察电子动力学在金。我们发现，在0.5 mJ/cm ^2的中等泵浦能量密度下，光学光谱中的伍德异常在差分透射和反射中提供了显著的共振，其幅度高达3%。
2011-12-07 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Excitation of surface plasmon polaritons guided mode by Rhodamine B molecules doped in PMMA stripe
在这封信中，我们表明，列入罗丹明B分子（RhB）内的介电负载的表面等离子体波导，使其光学特性的精确测定。该原理依赖于染料的荧光发射与结构中允许的等离子体波导模式的耦合。利用实空间和倒易空间中的泄漏辐射显微术，我们测量了模式的传播常数以及它们的衰减长度。
2009-10-21 physics.optics
Surface Plasmon Polariton Self-Focusing by Ponderomotive Forces
研究了金属层固有的电子等离子体非线性引起的表面等离子体激元的非线性特性。采用流体力学等离子体模型描述金属中电子的运动。非线性有质动力将电子从高场强区排斥出去，有效地降低了等离子体的局部频率和相应的折射率实部，导致类克尔自聚焦。对低载流子密度区域的场限制还有助于减少传播损耗，传播损耗通常抑制实际的纳米等离子体电路。表面等离子体自聚焦和非线性光谱的修改，我们的模型预测，初步实验证明。
2007-08-29 physics.optics
Spatial control of surface plasmon polariton excitation at planar metal surface
我们说明，通过棱镜耦合方法的表面等离子体激元（SPP）激发从根本上限制了空间光分量的相消干涉。我们提出，可以通过为不同的空间分量定制相对相位来抵消相消干涉。作为一个数值演示，我们表明，通过相位调制的激发SPP场被集中到一个热的能量点，SPP场强度显着增强约三倍，与传统的高斯光束照明。
2014-03-21 physics.optics
Stimulated emission of surface plasmon polaritons
在衰减全反射装置中，我们观察到与玻璃棱镜解耦的表面等离子体激元（SPP）的类激光发射。表面等离子体是由沉积在银膜顶部的聚合物膜中的光泵分子激发的。受激发射的特征在于输入-输出依赖性中的明显阈值和发射光谱的窄化。所观察到的受激发射以及与之对应的通过增益对金属吸收损耗的补偿使得超材料和纳米等离子体激元器件的许多应用成为可能。
2008-01-30 physics.optics
Tunable plasmon polaritons in arrays of interacting metallic nanoparticles
我们考虑一个简单的立方体阵列的金属纳米粒子支持扩展的集体等离子体激元，产生于近场偶极相互作用之间的局部表面等离子体激元在每个纳米粒子。我们开发了一个充分的分析量子理论的强耦合制度之间的这些集体等离子体激元和光子导致等离子体激元的纳米粒子阵列。值得注意的是，我们表明，极化激元带隙和超材料的介电函数可以显着调制光的偏振。我们揭示了等离子体超材料中的这种各向异性行为是如何通过纳米颗粒之间的偶极相互作用来介导的，尽管底层晶格是对称的。因此，我们的研究结果铺平了道路，实现可调谐量子等离子体超材料呈现相互作用驱动的双折射。
2015-01-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
Leakage radiation microscopy of surface plasmon polaritons
本文综述了泄漏辐射显微术（LRM）用于表面等离子体激元（SPPs）研究的原理和方法。因此，我们首先详细分析了泄漏SPP波的电磁理论。我们表明，LRM是一种通用的光学远场方法，允许直接定量成像和分析SPP在薄金属膜上的传播。我们通过分析SPP波与近年来实现和研究的几种二维等离子体器件相互作用的传播来说明LRM的潜力。
2010-02-03 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
