Plasmon mode as a detection of the chiral anomaly in Weyl semimetals
Weyl半金属是一类在动量空间中具有非平凡拓扑的三维无隙半金属。外尔半金属中的手征反常表现为平行电场和磁场诱导的相反手征的外尔节点之间的电荷不平衡。在无规相位近似下，我们研究了手征反常对本征和掺杂Weyl半金属中等离激元模的影响。我们证明了手征异常引起的内禀外尔半金属不同的等离子体振子模式。我们还发现手征反常导致了掺杂外尔半金属等离子体激元色散的一些奇异性质。因此，非常规的等离子体激元模式作为一个签名的手征异常外尔半金属，等离子体激元的光谱提供了一个适当的方式来检测的Lifshitz转变。
2015-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Chiral plasmons with twisted atomic bilayers
具有旋转错位的原子薄层的范德华异质结构，例如扭曲的双层石墨烯，具有有趣的结构莫尔超晶格。由于扭曲原子层之间的量子耦合，光-物质相互作用本质上是手性的;因此，它们为极端纳米尺度的手性等离子体提供了一个有前途的平台。然而，虽然层间量子耦合可能是显着的，其影响手性等离子体仍然难以捉摸。本文从全麦克斯韦方程组出发，考虑层间量子耦合，给出了扭曲双层原子中手征等离子体激元的一般解。我们发现扭曲原子双层膜与手征超颖表面有着直接的对应关系，手征超颖表面除了具有一般的表面导电性外，还同时具有手征和磁性表面导电性。换句话说，扭曲范德华异质结构中的层间量子耦合可以促进各种（例如，双各向异性）原子级薄超颖表面。此外，由层间量子耦合确定的手性表面电导率决定了手性等离子体的存在并导致独特的相位关系（即，+/-π/2相位差）。重要的是，这种独特的相位关系的手征等离子体激元可以用来构建丢失的纵向自旋的等离子体激元，除了共同的横向自旋的等离子体激元。
2020-06-18 cond-mat.mes-hall physics.optics
Plasmonic and photonic enhancement of chiral near fields
具有高度扭曲电磁场的手性近场建立了一座桥梁，以匹配手性分子和具有大尺寸差异的光波长。它能显著增强手性分子的圆二色性，在手性传感、检测、捕获等手性相关领域具有广阔的应用前景。表面等离子体具有突出的光捕获和电磁场集中能力。等离子体手性纳米结构促进光操纵以产生超手性近场。同时，纳米光子结构由于其独特的电磁共振特性，在获得强手征场方面引起了人们极大的兴趣。在光与手性物质相互作用过程中，手性近场不仅是光与手性分子相互作用的桥梁，而且也是手性分子光学活动的重要因素。本文综述了利用等离子体和光子纳米结构增强手性近场效应的最新研究进展。本文综述了手征电磁场的基本原理以及等离子体纳米结构和光子纳米结构在近场增强方面的研究进展。研究了增强手征近场的性质及其在手性分子探测、自旋轨道角相互作用和产生手征光学力等方面的应用。最后，我们讨论了当前的挑战，并提供了一个简要的展望这一领域。
2022-03-22 cond-mat.mes-hall physics.optics
Quantitatively analyzing intrinsic plasmonic chirality by tracking the interplay of electric and magnetic dipole modes
等离子体手性由于产生强的手旋光响应而在新型纳米光学器件中表现出巨大的潜力。以往对等离子体手性的解释主要是基于相位延迟和耦合。我们提出了一个类似于手性分子的定量模型，定量地解释了基于电和磁偶极子模式的相互作用和混合的内在等离子体手性的机制，形成了一个混合的电和磁极化率。该分析方法也适用于小的手征物体，直到准静态极限，没有相位延迟，并有望成为一个普遍的规则。
2016-05-03 cond-mat.mes-hall physics.optics
Strong Interaction between Surface Plasmons and Chiral Molecules
在等离子体手性中，研究了金属纳米粒子与手性分子之间的库仑相互作用引起的非手性纳米粒子的圆二色性现象。同时，在共振条件下，染料分子和金属纳米粒子会由于强耦合而产生巨大的拉比分裂。如果手性分子处于等离激元的共振状态，那么等离激元与引入手性的分子之间的强相互作用会发生什么？本文研究了球核壳模型在圆偏振光（CPL）激发下的光谱现象。基于纳米粒子与手性分子之间的库仑相互作用，我们将展示各种因素如何影响强耦合。我们得到了等离子体激元与手性分子相互作用的三种机制：强耦合（拉比分裂高达243mev），增强吸收和诱导透明。CPL与手性相反的分子之间的相互作用比手性相同的分子之间的相互作用强，且两个峰的线宽比手性相同的分子之间的线宽更接近，这表明对于具有手性的Rabi分裂，相互作用有更深层次的机制。这一结果将有助于进一步研究等离激元与手性分子的相互作用。
2020-09-03 cond-mat.mes-hall physics.optics
Observation of intrinsic chirality of surface plasmon resonances in single nanocrystals
基于分子光学活性的量子力学理论，中心对称金属晶体中的表面等离子体被认为是非手性的。单电子理论不足以描述晶体中的光学活性，其中偏振态沿光传播方向的空间变化在超过分子的尺寸中至关重要。这种空间色散可以极大地改变等离子体纳米晶体中的光学近场，但尚未在纳米尺度上得到实验证明。在这里，自然的圆二色性的表面等离子体在球形金，银，铜纳米晶体在溶液中的实验观察。它起源于光学区域中小至5纳米的尺寸处发生的空间色散（非局域性）。特别地，电磁压力或纵向体积等离子体激元导致入射光的横向电场的相移和偏振旋转。偶极表面等离子体表现出负椭圆率和相应的电场负相移（即，光学左手），而四极表面等离子体在椭圆率和相移方面都具有正号（即，光学右手）。结构的影响，如电子束组装，电子束的形状，电子自旋极化，等离子体分子相互作用的访问。体等离子体激元内的带间跃迁也产生一个积极的旋转强度。这项研究暗示了各向同性纳米晶体中平行于波矢的轴向偏振的光学破缺，这将影响传导电子动力学，热电子产生，等离子体纳米晶体表面的非线性光学响应以及束缚d带电子的光学激发。
2018-03-01 cond-mat.mes-hall
Chiral optical Local Density of States in spiral plasmonic cavity
我们介绍了一种新的范例：螺旋等离子体纳米结构中的手征电磁局域态密度（LDOS）。在经典和量子制度，我们揭示了使用扫描近场光学显微镜（NSOM）结合自旋分析，螺旋腔具有自旋相关的本地光学模式。我们希望这项工作能够为未来的量子等离子体器件的发展带来有希望的方向，突出手性在量子信息处理中的潜力。
2016-11-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Plasmonic superchiral lattice resonances in the mid-infrared
最近在表面增强光谱领域的努力集中在超手性的范例上，需要局部电磁场的工程来增强光和手性分子之间的对映体特异性相互作用。在这个框架内，已经提出了基于金属和介电纳米结构的方法，最近也扩展到中红外振动圆二色性。在这项工作中，我们设计，制造和表征阵列的手征等离子体激元狭缝具有增强的手征领域在中红外。我们利用集体晶格共振，以进一步提高局部强度，并产生尖锐的功能，在圆二色光谱的平台。这些特征非常适合于测试与手性分子的振动共振的超手性耦合。
2019-07-08 cond-mat.mes-hall
Chiral Surface Plasmon Polaritons on Metallic Nanowires
线偏振光入射到纳米线的末端，激发三种特定的纳米线波导模式的相干叠加，可以产生手性表面等离子激元（SPP）。由SPP倏逝场激发的量子点荧光获得的单个纳米线上的手性SPP图像揭示了我们的理论模型中预测的手性。手性SPP的螺旋周期的旋向性和空间范围取决于输入偏振角和纳米线直径以及介电环境。手性保留在自由空间输出波，使金属纳米线的圆偏振光子的宽带宽的亚波长源。
2011-05-25 cond-mat.mes-hall physics.optics
Slant-gap plasmonic nanoantenna for optical chirality enhancement
提出了一种新的用于光学手征工程的具有倾斜缝隙的等离子体纳米天线的设计。在共振时，倾斜间隙提供平行于外部磁场的高度增强的电场，具有90度的相位延迟，导致增强的光学手性。我们通过数值模拟表明，在线性极化激发下，我们的非手性纳米天线可以产生近场增强的光学手征，可以通过倾斜角和共振条件进行调谐。我们的设计可以很容易地实现，并可能会发现在圆二色性增强的应用。
2014-01-07 cond-mat.mes-hall physics.optics
Enhanced enantiomer discrimination with chiral surface plasmons
University of Minnesota（明尼苏达大学）；The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；Stanford University（斯坦福大学）；Vanderbilt University（范德堡大学）
本文提出利用手性表面等离子体更高效地鉴别对映体，通过量子电动力学方法结合电和磁偶极子矩，展示手性表面平台在手性鉴别上的显著提升，且通过保持手性反射器进一步放大效果。
2026-04-06 cond-mat.mes-hall physics.optics
Characteristics of plasmonic at a metal /chiral sculptured thin film interface
采用传输矩阵方法，在Kretschman组态下，对金属薄膜与手性雕塑薄膜界面上表面等离子体激元的传输进行了理论研究。计算了在不同结构参数下，结构对线偏振P和S的光吸收随极入射角的变化关系。结果表明，当入射光为P偏振光时，存在多个等离子体激元峰，而当入射光为S偏振光时，存在较弱的等离子体激元峰。
2013-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Chiral magnetic plasmons in anomalous relativistic matter
利用自洽手征动力学理论，详细研究了背景磁场和应变诱导赝磁场中相对论物质的手征等离子体激元模。结果揭示了这些手征磁性和赝磁性等离子体激元的一些异常特征，这些特征可以用来在实验中识别它们。在具有非零电（手征）化学势的系统中，背景磁（伪磁）场不仅修改长波长极限中的等离子体激元频率的值，而且影响对波矢的定性依赖。在Weyl材料中，手性位移参数也可以诱导类似的修饰。有趣的是，即使在没有手征位移和外场的情况下，手征化学势单独导致波矢中线性顺序的等离子体能量分裂。
2017-03-23 cond-mat.mes-hall hep-ph hep-th
Second-harmonic optical circular dichroism of plasmonic chiral helicoid-III nanoparticles
虽然等离子体粒子可以在从较低的可见光到近红外的宽光谱范围内提供光学共振，但通常利用对称效应来获得特定的光学响应。通过打破某些空间对称性，手性结构出现并提供对这些等离子体共振的稳健的手性响应。在这里，我们观察到强大的手性L-手螺旋III纳米粒子的线性和非线性光学制度的手征光学响应，并通过一个不对称的因素，所谓的g-因子量化它们。我们计算出两种不同手握光学共振的线性光学g因子为-0.12和-0.43，非线性光学g因子为-1.45和-1.63。结果表明，螺旋-III纳米粒子的手性在非线性区域强烈增强。
2022-02-28 cond-mat.mes-hall physics.optics
Quantitatively analyzing the mechanism of giant circular dichroism in extrinsic plasmonic chiral nanostructures by the interplay of electric and magnetic dipoles
等离子体手性由于其可调谐的圆二色性和对手性分子信号的增强作用而引起了人们的广泛关注。人们已经提出了不同的机制来解释等离子体CD，然而，一个定量的一个像从头算机制在手性分子中仍然是不可用的。在这项工作中，类似的手性分子的机制进行了分析。从理论上定量研究了等离子体分裂矩形环的巨本征圆二色性。提出了电模式和磁模式的相互作用的亚结构来解释巨CD。的相互作用进行了分析，在一个分析耦合的电磁偶极子模型和有限元方法模型。表面电荷分布表明，分裂矩形环中产生的环形电流使其在某些共振模式下表现出磁子的性质，并与电模式相互作用，导致两种模式的混合。这两种模式的强烈相互作用是导致巨CD的主要原因。对该结构的手性近场分析显示了其在手性分子传感方面的潜在应用。
2015-11-15 cond-mat.mes-hall physics.optics
Chiral plasmon in gapped Dirac systems
研究了一般带隙狄拉克材料在圆偏振光泵浦下的电磁响应和表面电磁模。由于泵浦导致的谷不平衡导致净Berry曲率，从而产生有限的横向电导率。我们讨论了非互易手性边缘模式的外观，他们的杂交和波导在纳米几何形状，和巨大的偏振旋转纳米阵列。
2015-12-28 cond-mat.mes-hall physics.optics
Self-similar plasmonic nanolenses: mesoscopic ensemble averaging and chiral light-matter interactions
本文研究自相似等离激元纳米透镜的量子介观修正与制备错位，通过表面响应形式和大规模系综平均表明近场增强对1 nm内错位稳健，且缺陷可诱导显著手征光学响应。
2025-02-07 cond-mat.mes-hall
Surface plasmon-enhanced photo-magnetic excitation of spin dynamics in Au/YIG:Co magneto-plasmonic crystals
我们报道了在金属-电介质磁等离子体晶体中采用表面等离子体激发的Co掺杂YIG中的光磁自旋进动的强烈放大。等离子体增强伴随着激发在透明电介质石榴石内部的300 nm厚的层内的局部化。实验结果很好地再现了光磁激发的数值模拟。我们的研究结果表明，磁等离子体概念的亚波长本地化和放大的光磁激发在介质YIG：Co和开辟了一条路径，全光磁化切换衍射极限以下的能量效率接近磁存储器的基本限制。
2021-04-02 cond-mat.mes-hall
Plasmon reflections by topological electronic boundaries in bilayer graphene
在双层石墨烯中分隔AB和BA层间堆叠区域的畴壁作为结构孤子、拓扑电子边界和纳米级等离子体散射体的新例子引起了人们的注意。我们表明，强耦合域壁的红外纳米成像实验中观察到的表面等离子体是由于拓扑手性模式局限于墙壁。这些手征模之间的光学跃迁和连续带增强了局域交流电导率，这导致了畴壁的等离子体反射。成像揭示了两种等离子体驻波干涉图案，我们归因于剪切和拉伸畴壁。我们计算的电子结构的两个壁品种，并表明，拉伸壁包含额外的限制带产生的局部导电性的结构特定的对比。计算的等离子体干涉轮廓与我们的实验定量一致。
2017-07-13 cond-mat.mes-hall
Long- and Short-Ranged Chiral Interactions in DNA Assembled Plasmonic Chains
分子手性在无数的生物过程中起着至关重要的作用。分子的手性通常可以通过其特征光学响应，圆二色性（CD）来识别。因此，CD信号长期以来一直用于识别分子的状态或跟踪动态蛋白质构型。近年来，焦点已经转向等离子体纳米结构，因为它们显示出从病原体传感到新型光学材料的应用潜力。这种手性金属结构的各个元素的等离子体激元耦合是获得相当大的CD信号的关键先决条件。我们在这里确定并实施了各种耦合实体-手性和非手性-以获得接近100 nm距离的手性转移。这种耦合是通过位于一对金纳米棒之间的非手性纳米球实现的，这对金纳米棒相距很远，但以手性方式排列。我们使用DNA折纸以纳米精度合成了这些结构，并获得了样品均匀性，使我们能够直接证明遥远的纳米棒之间的有效手性能量转移。发射器粒子引起CD响应的振幅的强烈增强，在纳米球的共振频率处出现额外的手性特征，以及纳米棒的纵向等离子体共振频率的红移。数值模拟与我们的实验观察结果非常吻合，并深入了解了手性光场的复杂行为和复杂体系结构中等离子体激元的转移。
2020-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Coupled pair of one and two dimensional magneto-plasmons on electrons on helium
液氦表面上的电子形成了一个非常干净的二维系统，其中不同的等离子体激元激发可以共存。在磁场作用下，时间反转对称性被破坏，所有的体磁等离子体在低于回旋共振的频率处变得有间隙，而手征一维边缘磁等离子体出现在系统周边。我们从理论上表明，在电子气中的均匀密度梯度的存在下，导致在相同的频率范围内的最低频率的边缘磁等离子体激元模式的离域磁等离子体激元模式的形成。我们通过测量电子气导纳随频率变化的共振峰，实验证实了它的存在。这允许实现一个原型系统来研究手性一维模式和单个离域体模式之间的耦合。这样的模型系统可以是重要的拓扑材料的传输特性的理解，不同维度的状态可以共存。
2021-01-13 cond-mat.mes-hall
Magneto-optical chirality in a coherently coupled exciton-plasmon system
手性是一种基本的不对称现象，手性光学元件在反射或吸收圆偏振光时表现出不对称响应。这些元素的最新实现包括具有打破镜面对称性和称为圆二色性的偏振对比光学吸收的纳米等离子体系统。圆二色性的另一种途径是原子级薄半导体中的自旋谷极化激子。在存在磁场的情况下，它们表现出与圆偏振光子的不平衡耦合，从而表现出圆二色性。在这里，我们证明了与单层WSe $_2$中激子相关的偏振对比光学跃迁可以通过相干耦合转移到近端等离子体纳米盘。耦合激子等离子体激元系统表现出磁致圆二色性的光谱窄窗口的Fano干涉，我们在一个主方程框架模型。我们的工作激励激子-等离子体激元界面作为手性超颖表面的构建块，用于信息处理，非线性光学和传感。
2023-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Beyond the Quantum Picture: The Electrodynamic Origin of Chiral Nanoplasmonics
University of Rome Tor Vergata（罗马托尔维加塔大学）；Università di Pisa（比萨大学）；Umeå University（于默奥大学）；CNR Institute of Chemistry of OrganoMetallic Compounds (CNR-ICCOM)（国家研究委员会有机金属化合物化学研究所）
本文通过原子级经典电动力学模型揭示了等离子体手性的电动力学起源，实现了从原子级定义的银和金纳米结构到含10^5个原子的DNA折纸组装金纳米棒的先进光谱模拟，为手性等离子体纳米结构的理性设计奠定基础。
2026-03-27 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph physics.optics
Coupling Dichroism in Strong-Coupled Chiral Molecule-Plasmon Nanoparticle System
本研究使用RT-TDDFT方法模拟L/D-苯基氨基醇分子与手性铝簇的强耦合系统，揭示了分子与团簇手性对极化激元模式、耦合因子及衰减率的调制作用，为原子尺度手性传感器设计提供依据。
2025-01-31 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph physics.optics
Chirality as Generalized Spin-Orbit Interaction in Spintronics
这篇评论集中在观察到的手征的磁秩序，磁，导体，持有横向自旋时，他们是倏逝的激发态。即使没有任何相对论效应，倏逝波的横向自旋也被锁定在其传播平面的动量和表面法线上。这种手性因此充当广义的自旋-轨道相互作用，这导致发现自旋电子学中磁、声子、电子、光子和等离子体激元激发之间的各种手性相互作用，其将准粒子的激发介导到单个方向，导致诸如手性自旋和声子泵浦、手性自旋塞贝克、自旋皮、磁振子陷阱、磁振子多普勒和自旋二极管效应的现象。纳米光学和等离子体激元学中存在与电学对应物的有趣类比。在简要回顾了表征自旋电子学中的基态手征磁性织构和手征耦合磁体的手征性概念之后，我们转向激发态的手征现象。本文从广义自旋轨道相互作用的角度给出了自旋电子学中动力学手征的统一电动力学图象，并与纳米光学和等离子体学中的电动力学图象进行了比较。在一般理论的基础上，我们随后回顾了在GHz时间尺度下，磁性、光子、电子和声子纳米结构中各种激发之间的手征相互作用以及横向自旋的近场转移的理论进展和实验证据。在结束本文之前，我们为未来的研究提供了一个视角。
2023-01-08 cond-mat.mes-hall
Chiral surface and edge plasmons in ferromagnetic conductors
最近引入的“表面Berry等离子体激元”的概念进行了研究，在铁磁导体的Berry曲率，所产生的自旋轨道（SO）相互作用的具体情况下，具有相反的符号的载体平行或反平行的磁化。本文利用无碰撞流体动力学方程和适当的边界条件，研究了三维铁磁导体的表面等离子体和二维铁磁导体的边缘等离子体。在导体的表面或边缘处的反常速度和破缺的反转对称性产生“旋向性”，由此等离子体激元频率不仅取决于波矢量和磁化之间的角度，而且还取决于沿着给定线的传播方向。特别地，我们发现边缘等离子体激元的频率取决于沿边缘的传播方向。这些贝里曲率效应进行了比较和对比，在没有贝里曲率的情况下，由外部磁场在等离子体激元色散诱导的类似效果。我们认为，Berry曲率效应可以用来控制的表面等离子体的传播方向，通过耦合与铁磁导体的磁化，从而创建等离子体和自旋电子学之间的联系。
2018-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Generation of Optical Chirality Patterns with Plane Waves, Evanescent Waves and Surface Plasmon Waves
我们系统地研究了在三种情况下，即在自由空间中的平面波，在介质界面上的全反射光的倏逝波和在金属表面上传播的表面等离子体波的两波叠加的光学手征图案的产生。在每种情况下，光学手征图案的一般解析解推导出不同的偏振态和两个波的传播方向。数值模拟验证了解析解的正确性。只要正确选择入射光的偏振态和传播方向，就可以在任何情况下产生具有空间结构的光学手征图案。光学手征增强可以通过自由空间圆偏振光的相长干涉或全反射光的增强倏逝波来获得。表面等离子体波不提供增强的光学手性，除非近场强度增强足够高。结构化的光学手性图案可以在手性分选、手性成像和圆二色性光谱中找到应用。
2019-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Chirality of plasmonic metasurfaces with rectangular holes
手性响应在分析化学、极化调控、生物传感等领域具有重要的应用价值。本文系统地研究了一种基于矩形孔洞的手征超颖表面。结果表明，手性与共振基元的大小和取向密切相关。研究发现，该结构的周期总是小于出现手征的波长，这将为手征结构的设计提供良好的依据。更重要的是，CD对谐振单元的取向高度敏感。通过调整旋转角度，不仅可以反转CD，还可以改变结构的对称性，实现手性的调控。在所提出的结构中，手性可以显著增强，并且圆二色性（CD）的最大值可以达到0.76。为了更好地理解这一物理机制，还讨论了LCP波和RCP波的电场分布。本文的工作不仅可以加深对手征超颖表面的理解，而且可以为类似手征超颖表面的设计提供指导。
2021-12-06 cond-mat.mes-hall physics.optics
Enhanced sensing of molecular optical activity with plasmonic nanohole arrays
展望了利用金属孔阵列增强光学探测纳米尺度分子手性的前景。光传输通过填充有光学活性材料的孔进行建模，并证明了超过一个数量级的活性增强。的手性检测的空间分辨率被证明是几十纳米。通过对圆柱孔阵列和复杂手征形状孔阵列中等离子体近场增强效应的比较，得出了等离子体近场增强效应决定了探测灵敏度的结论。由于其形状的阵列的固有手性似乎不太重要。
2016-10-03 cond-mat.mes-hall physics.optics
Chiral TeraHertz surface plasmonics
本文利用高度受限的太赫兹表面等离激元模式的手性特性，设计了在适度磁场下表现出显著可调手性行为的超小型太赫兹腔和超表面，实现了磁场调节腔谐振的极点和零点，为开发多功能太赫兹超表面和超强手性光物质相互作用铺平了道路。
2024-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.optics
Plasmonic Transverse Dipole Moment in Chiral Fermion Nanowires
研究了手性费米子纳米线中无带隙带内等离激元的横向偶极矩，发现其非零且可通过打破谷对称性调控，为利用静态横向电场连续控制等离激元特性提供了可能。
2022-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Surface plasmon polaritons in topological Weyl semimetals
我们从理论上考虑外尔半金属中的表面等离子体激元。这些材料包含成对的带接触点-外尔节点-与手性拓扑电荷，这诱导了光学各向异性和通过手性异常的异常输运。我们表明，这些影响，这是不存在于普通金属，有一个直接的基本表现在表面等离子体分散。延迟的外尔表面等离子体激元色散依赖于能量和动量空间中外尔节点的分离。对于时间反演对称性破缺的Weyl半金属，节点之间的距离作为动量空间中的有效外加磁场，Weyl表面等离子体激元色散与普通金属中的磁等离子体激元非常相似.特别是，这意味着非互易表面模式的存在。此外，我们还得到了非延迟Weyl磁等离子体激元模式，它获得了额外的纵向磁场依赖性。这些预测的表面等离子体激元的结果外尔半金属的手性异常的可观察的表现，并可能有技术应用。
2016-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnon-Plasmon Hybridization Mediated by Spin-Orbit Interaction in Magnetic Materials
本研究提出磁性材料中自旋轨道相互作用介导的磁振子-等离激元耦合杂化机制，阐明耦合强度可由磁场调控，反铁磁系统因亚晶格内自旋动力学增强耦合，二维磁性系统是理想研究平台。
2022-12-12 cond-mat.mes-hall
Intrasubband plasmons in a finite array of quantum wires placed into an external magnetic field
本文讨论了量子线阵列中的子带内等离子体激元的理论研究。量子线阵列由有限数量的量子线组成，相互之间等距离排列，置于外部磁场中。我们考虑了两种类型的量子线阵列：一种是所有量子线中电子密度相等的有序量子线阵列，另一种是弱无序量子线阵列，其特征是一个缺陷量子线的电子密度与其他量子线的电子密度不同。对于置于外磁场中的有序量子线阵列，预测了等离子体激元频率对量子线中一维电子密度的非单调依赖关系。对于高磁场的存在的1D电子密度范围内，等离子体激元模式不存在，示出。对于弱无序量子线阵列，发现存在与通常模式不同性质的局域等离子体激元模，在高磁场下，缺陷量子线中的局域等离子体激元模在一定的一维电子密度范围内消失。
2003-10-15 cond-mat.mes-hall
Surface plasmonics of Weyl semimetals
已知拓扑系统的光滑界面具有大量的表面态以及拓扑保护的手征态。我们表明，在Weyl半金属这些大规模的国家，随着手征费米弧，强烈改变的形式的费米弧等离子体，最显着的是，他们产生进一步的集体等离子体模式，是不存在的传统接口。等离子体激元模式是完全各向异性的结果，在表面模型的基础各向异性，并预计有一个明确的实验签名，例如，在电子能量损失光谱。
2021-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
3D Topological Plasmons in Weyl Semimetals
本文系统地研究了外尔半金属在磁场作用下的体等离子体、表面等离子体和边缘等离子体的性质。结果表明，在不同的表面上存在不同性质的单向等离子体激元，这与三维体等离子体激元的非平凡拓扑结构相一致。这些新颖的等离子体激元具有动量-位置锁，可以在表面之间运动。反常的霍尔电导率带来了丰富的各向异性等离子体激元色散，从线性到抛物线，甚至双曲线带。借助外尔轨道形成的半经典图像，我们指出在相对表面上的费米弧等离子体激元可以构成另一个独特的三维拓扑等离子体激元。此外，在拓扑结构的保护下，存在一个方向和位置可由外场控制的无带隙单向边缘等离子体激元。因此，我们的工作揭示了Weyl等离子体激元的拓扑特征，这可能在基于手性/拓扑等离子体激元的光电器件中具有重要的应用。
2020-12-31 cond-mat.mes-hall
Plasmon geometric phase and plasmon Hall shift
金属的集体等离子体激元模式包括电荷密度和紧密束缚的电场的图案，其以锁步振荡以产生增强的光-物质相互作用。在这里，我们表明，具有非零霍尔电导率的金属主机等离子体具有良好的内部结构：他们的特点是由电流密度配置，急剧偏离普通零霍尔电导率金属。这种非平凡的内部结构极大地丰富了等离子体传播的动力学，使等离子体波包能够在散射时获得几何相位。引人注目的是，在边界处，这些相位累积，允许反射的等离子体波沿着边界经历非互易的平行移位，从而使入射和反射的等离子体轨迹移位。该等离子体激元霍尔位移，可通过霍尔电导率以及等离子体激元波长来调谐，显示了等离子体激元的电流分布的手性，并且可以通过近场光子技术来探测。异常等离子体动力学提供了一个真实的空间窗口等离子体带的内部结构，以及新的手段，引导等离子体束。
2017-10-19 cond-mat.mes-hall
Controllable chiral light generation and vortex field investigation using plasmonic holes revealed by cathodoluminescence
本文提出利用电子束激发金属薄膜孔洞产生可控圆偏振光，并通过阴极发光映射验证，进而实现涡旋场的可视化。
2023-12-27 cond-mat.mes-hall physics.optics
Formation of Enhanced Uniform Chiral Fields in Symmetric Dimer Nanostructures
具有大光学手征性的手征场在手征分子分析、传感和其他测量中具有重要意义。等离子体纳米结构已经被提出来实现这样的超手性场，用于增强弱手性信号。然而，它们中的大多数不能提供接近结构的均匀手性近场，这使得这些纳米结构对于应用不是那么有效。等离子体螺旋纳米结构和封闭正方形已被证明可以提供均匀的手性近场，但结构制造是一个挑战。在本文中，我们表明，非常简单的等离子体激元二聚体结构可以提供均匀的手征场的间隙中的大增强的近电场和手征场的线偏振光照明下的二聚体轴的偏振在偶极共振。一个分析偶极子模型被用来解释这种行为理论。在整个带隙中获得了30倍的体平均手征场增强。通过改变二聚体轴的另一侧的极化，可以简单地获得具有相反旋向性的手征场。特别适用于少量手性分子的拉曼旋光测量和手性传感。
2015-09-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
Plasmonic elliptical nanoholes for chiroptical analysis and enantioselective optical trapping
一个简单而有效的非手性平台，使用椭圆纳米孔手性分析。在线性偏振激发下，薄金膜中的椭圆纳米孔可以产生用于手征光学分析的局部手征光场，同时作为近场光阱捕获电介质和等离子体纳米球。特别地，捕获电势对于介电纳米球是对映选择性的，即，空穴根据样品手性捕获或排斥介电纳米颗粒。对于等离子体纳米球，捕获势阱比电介质颗粒深得多，使得对映选择性不太明显。该平台适用于基于纳米颗粒的固相萃取和预富集的手性分析。与使用手性结构或圆偏振光的等离子体手光学感测相比，椭圆形纳米孔是简单且有效的平台，预期其具有相对低的背景，因为来自纳米孔外部的结构或手性物质的手光学噪声被最小化。线性偏振激发的使用也使得平台容易与商业光学显微镜兼容。
2021-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Plasmonic Dirac Cone in Twisted Bilayer Graphene
我们讨论了费米能级位于带隙内时，有偏压的扭曲双层石墨烯的等离子体激元。集体激发是完全由出现在AB-BA界面处的拓扑电子边缘态（EES）中的激发组成的手征边缘等离子体激元（CEP）网络。CEP形成具有唯一能量标度$ε_p=\frac{e^2}{ε_0εt_0}$的六边形网络，其中$t_0$为莫尔晶格常数，$ε$为介电常数。从介电矩阵，我们得到的等离子体激元光谱，具有两个主要特征：（i）发散的状态密度在零能量，和（ii）存在的等离子体狄拉克锥在$\hbarω\simε_p/2$与声速$v_D=0.0075c$，这是由锯齿形和扶手椅电流振荡形成。一个网络模型表明，等离子体激元带的反对称性意味着CEP散射在六边形顶点最大的偏转手征出射方向，与电流比为4/9到每个偏转方向和1/9到前一个。我们表明，扫描近场显微镜应该能够观察到预测的等离子体狄拉克锥和对称性破缺相。
2020-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Scaling behavior of the degree of circular polarization of surface plasmon polariton
本研究揭示表面等离激元极化激元圆偏振度随有效折射率的幂律标度规律，推广至手性发射体耦合方向性，提出增强光-谷相互作用的手性光子平台，为手性纳米光子系统设计提供准则。
2024-02-13 cond-mat.mes-hall physics.optics
Rotational Jamming of Plasmonic Optical Matter Driven by Chiral Light
Indian Institute of Science Education and Research Pune（印度科学教育与研究学院浦那分校）
本研究结合实验与数值模拟，探究手性光驱动等离激元光学物质的旋转动力学，揭示了组装体结构对称性、自旋角动量传递效率与旋转阻塞转变间的关联，为相关光调控与阻塞研究提供新支撑。
2025-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Plasmon modes in the magnetically doped Single Layer and Multilayers of Helical Metals
我们研究了出现在拓扑绝缘体表面的磁性掺杂单层和多层"螺旋金属“的等离子体激元激发和电磁响应。对于单层的情况下，我们发现了一个“自旋等离子体”模式与旋转的自旋纹理由于“螺旋金属”的自旋动量锁定和霍尔响应磁化的组合。对于多层膜的情况下，我们调查的电磁响应，由于等离子体激元激发，包括法拉第旋转的光传播垂直于螺旋金属层和一个额外的光学模式与传统的等离子体激元间隙内的频率沿螺旋金属层传播的光。
2013-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Entangled plasmon generation in nonlinear spaser system under action of external magnetic field
本文从理论上研究了由金属纳米粒子和半导体量子点组成的三粒子或四粒子空间激光系统中局域等离子体激元的量子动力学特性。在平均场近似的框架下，揭示了在spaser系统中观察到单粒子等离子体激元稳定区域的条件，并讨论了这些区域的实现。研究了四粒子散射系统中相邻纳米粒子间的强偶极-偶极相互作用。我们表明，这种相互作用可以导致等离子体激元的自相关函数值的下降。预测了在具有非线性等离子体激子相互作用的三粒子空间激光系统中纠缠等离子体激元的产生。首次提出利用外加磁场控制三粒子Spaser系统中等离子体激元之间的互相关。
2018-02-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
DNA-based Self-Assembly of Chiral Plasmonic Nanostructures with Tailored Optical Response
在金属纳米结构中产生的表面等离子体共振可以用于定制电磁场。这种结构的精确空间排列可以产生令人惊讶的光学特性，这些特性在任何天然存在的材料中都没有发现。在这里，设计的活动出现在集体效应的单一组件配备有限的个人功能。通过常规光刻方法自上而下制造具有在可见光范围内的预先设计的光学响应的等离子体材料由于其有限的分辨率、缩放的复杂性以及将这些技术扩展到三维架构的困难而仍然具有挑战性。分子自组装提供了一种替代途径来产生这种材料，其不受上述限制的约束。我们演示了如何DNA折纸方法可以用来生产等离子体材料与定制的光学响应在可见波长。利用3D DNA折纸的组装能力，我们将空间精度为2 nm的金属纳米颗粒排列成纳米级螺旋。螺旋结构在溶液中以大规模平行的方式组装，并具有接近定量的产量。作为一个设计的光学响应，我们产生了巨大的圆二色性和光学旋转色散在可见光范围内，起源于集体等离子体激元-等离子体激元相互作用内的纳米螺旋。我们还表明，通过改变金属纳米颗粒的组成，可以通过可见光谱调谐的光学响应。观察到的效果与入射光的方向无关，并且可以通过设计在左手和右手方向之间切换。我们的工作展示了从精确设计的纳米组装生产复杂的散装材料，并突出了DNA自组装用于制造等离子体纳米结构的潜力。
2011-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Surface plasmon-mediated nanoscale localization of laser-driven sub-THz spin dynamics in magnetic dielectrics
利用飞秒激光脉冲实现自旋的超快全光控制是光子学和磁学交叉点的研究热点之一，直接影响着未来的磁纪录。揭示光辅助记录机制，以增加位密度超过衍射极限，而不过度加热的记录介质是一个开放的挑战。在这里，我们表明，在混合金属-电介质结构中的表面等离子体激元极化激元可以提供反法拉第效应的空间限制，介导的激发本地相干自旋旋进0.41太赫兹频率。我们证明了两个数量级的增强的激发效率在表面等离子体共振内的100 nm层的介电石榴石。我们的发现拓宽了超快自旋等离子体的视野，并打开了通往纳米尺度非热光磁纪录的途径。
2017-12-05 cond-mat.mes-hall physics.optics
Tuning plasmonic cloaks with an external magnetic field
我们提出了一种机制，积极调整与外部磁场的等离子体斗篷的操作，通过调查电磁散射的介质圆柱体涂有磁光壳。在长波长的限制，我们表明，外部磁场的存在下，可能会大大减少在所有的观察角度的散射截面。我们证明了应用外部磁场可以修改工作波长，而不需要改变材料和/或几何参数。我们还表明，施加的磁场可以可逆地打开和关闭的斗篷操作。这些结果，可以实现现有的磁光材料，被证明是强大的材料损耗，使他们可以铺平道路，积极可调的，多功能的等离子体斗篷。
2013-10-23 cond-mat.mes-hall physics.class-ph physics.optics
Spaser in Coupled Metamaterials: The gain effect in a magnetic plasmon waveguide
损耗是等离子体集成光路和超材料中的关键问题。为了解决亚波长磁等离子体波导中的损耗问题，将Er，Yb共掺增益材料引入到由纳米线链组成的磁等离子体波导中。选择磁等离子体激元模式和高阶模式作为信号光和泵浦光，以提高辐射和泵浦效率。研究了不同Er 3+掺杂浓度和信号衰减时间下，信号光在波导中的传输情况。结果表明，当掺杂浓度和信号衰减时间超过一定阈值时，增益效应不仅可以补偿损耗，而且可以放大信号。
2010-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.atom-ph
