Surface plasmon polaritons in thin-film Weyl semimetals
我们从理论上研究了表面等离子体激元在薄膜外尔半金属中的传播。我们展示了如何表面等离子激元极化激元的性质受到两个金属-电介质界面处的等离子激元之间的杂交的影响。通常，这种杂交导致新的混合等离子体振子模式，其分别被称为短程表面等离子体振子和长程表面等离子体振子。计算了外尔半金属中描述轴异常的三种主要轴子矢量组态的混合模色散曲线。我们表明，可以通过微调外尔半金属的厚度、外绝缘体的介电常数和轴子矢量的方向来控制色散的部分缺乏和非互易性。
2019-05-12 cond-mat.mes-hall
Surface Plasmon Polaritons in Planar Graphene Superlattices
研究了一维周期性带隙调制的平面石墨烯超晶格中的表面等离子激元。利用运动方程方法，在费米能级位于其中一个小间隙内和费米能级位于其中一个小带内的两种情况下，发现了小带间对系统电导率的贡献.结果表明，在这些情况下，系统的光学电导率变化显着。在系统中的表面等离子体激元的光谱不同。
2020-05-05 cond-mat.mes-hall
Resonant Scattering of Surface Plasmon Polaritons by Dressed Quantum Dots
在强耦合条件下，研究了嵌入半导体量子点的表面等离子体激元-极化激元波的共振散射。与局部介质表面缺陷的非共振散射相反，预测了散射场谱中的强共振峰，并伴有两个侧谷。峰高非线性地依赖于表面等离子体激元-极化激元波的振幅，反映了量子点内部光子修饰的电子-空穴等离子体的反馈动力学。散射场峰值强度的这种独特行为与表面等离子体激元-极化激元波的吸收光谱中由于带间光子修整效应而发生的共振凹陷相关。我们的表面等离子体极化激元波的散射的结果可能是实验观察和应用于空间选择性照明和个别分子的成像。
2014-05-01 cond-mat.mes-hall
Quantum symmetry breaking of exciton/polaritons in metal-nanorod plasmonic array
我们研究了发射体修饰的银纳米棒系统的集体超辐射行为。从德鲁德模型的等离子体激元振荡，我们到达一个半经验的哈密顿描述量子表面等离子体激元模式和量子发射器之间的耦合，可以通过操纵它们的几何形状，间距和方向进行控制。此外，识别最低的极化激元模式的SP-状态打扮的激子附近的$k=0$，我们研究的条件允许的极化激元量子相变。虽然该系统是正式的一维阵列，我们表明，感兴趣的极化激元状态可以进行量子相变，形成玻色凝聚体在有限的温度下的物理参数范围。
2015-11-03 cond-mat.mes-hall
A concentric plasmonic platform for the efficient excitation of surface plasmon-polaritons
我们提出了一种等离子体器件组成的同心环形光栅作为一个有效的工具，定向发射和检测表面等离子体极化激元（SPPs）。数值模拟和光学表征被用来研究所制造的结构化金表面。我们证明，这种圆形对称的等离子体激元器件提供了一个有效的自由空间辐射和表面等离子体激元之间的接口。这种结构提供了一个很好的平台，用于研究混合等离子体，特别是等离子体-发射体耦合，例如当激发放置在环内的染料分子时发生的耦合。如在这项工作中所示，该设备的一个有趣的特性是，激发的位置决定了SPP的传播方向，提供了一个灵活的手段来研究它们与放置在表面上的分子或偶极发射器的相互作用。
2016-01-03 cond-mat.mes-hall
Edge plasmon polaritons on a half-plane
研究了电磁延迟对半无限二维电子系统边缘等离子体激元谱的影响。这个问题被简化为复杂的积分方程的潜力，这是解决后，一个主要的简化内核。分析了电势、电荷和电流的空间分布。结果表明，在高电导率的二维系统的边缘等离子体激元的特征在于在所有的频率，包括那些低于逆电子弛豫时间的高Q因子。
2016-12-15 cond-mat.mes-hall
Transverse-electric surface plasmon polaritons in periodically modulated graphene
横电（TE）表面等离子体激元是均匀石墨烯层的独特本征模，其可随化学势和温度调节。然而，由于它们的色散曲线在光谱上位于光线之下，它们不能被外部入射波共振激发。在这里，我们提出了一种激发TE模式，并通过引入一维石墨烯光栅调谐其透射峰的方法。使用散射矩阵形式主义，我们表明，周期性调制的石墨烯的传输更加明显，可能允许TE模式的实验观察。此外，我们建议使用乱层石墨烯来增强表面等离子体激元在光谱中的作用。
2023-02-16 cond-mat.mes-hall
Extended frequency range of transverse-electric surface plasmon polaritons in graphene
石墨烯中表面等离子体激元的色散关系，包括光学损耗，通常是获得复杂的波矢量，而频率被假定为实。然而，这种方法不适合描述光激发的时间动力学和石墨烯的光谱特性。在这里，我们提出了一种替代方法，计算在复频率和实波矢量空间的色散关系。这种方法提供了对石墨烯层的光学性质的更清晰的洞察，并且允许我们在全频率范围内找到石墨烯片的表面等离子体振子模式，从而消除了先前报道的横向电模式的限制（1.667 < $\hbarω/μ$ < 2）。我们进一步发展了一个简单的解析近似，准确地描述了在石墨烯的表面等离子体极化激元模式的色散。使用这种近似，我们表明，横向电表面等离子体激元传播沿石墨烯片没有损失，即使在有限的温度。
2021-06-14 cond-mat.mes-hall
Semiconductor superlattice diodes for detection of THz photons: The role of plasmon polariton excitation
从理论上分析了基于超晶格的二极管探测器在太赫兹波段（包括极性光学声子频率区域）的电流（电压）响应度。在等效电路方法的框架内的电动模型，它允许一个分析的响应度考虑到在基板和二极管的接触层中的等离子体激元激发已被建议。它已被证明，等离子体激元激发的存在下，引起强烈的功能，在频率依赖性的基于超晶格的二极管的响应度，即在杂交等离子体激元和光学声子的频率的共振谷和峰。有人建议，通过明智地设计基于超晶格的二极管，有可能大幅提高它们在太赫兹频带中的响应度。
2014-05-29 cond-mat.mes-hall
Exact solution for square-wave grating covered with graphene: Surface plasmon-polaritons in the THz range
我们提供了一个解析解的电磁辐射的散射问题的方波光栅与平面石墨烯片的顶部。我们表明，深groves有一个强大的等离子体响应与光吸收的石墨烯片达到45%以上，由于表面等离子体激元的激发。的情况下，光栅与石墨烯片呈现诱导的周期性调制的电导率进行了讨论。
2012-11-27 cond-mat.mes-hall
Stimulated plasmon polariton scattering
二维材料和范德华材料的等离子体激元和声子极化激元最近引起了人们极大的兴趣。不幸的是，他们是出了名的难以观察到的线性响应，因为他们的强限制，低频和纵向模式对称性。在这里，我们提出了一个全新的方法，利用非线性共振散射，我们称之为受激等离子体极化激元散射（SPPS）的光声受激布里渊散射（SBS）的类比。我们表明，SPS允许激发，放大和检测2D等离子体激元和声子极化激元在整个太赫兹范围内，而只需要在近红外或可见光范围内的光学元件。我们提出了一个耦合模理论框架，SPS和基于此发现，SPS的功率增益超过最高的增益在片上SBS中观察到的至少一个数量级。这为二维材料的基础研究开辟了令人兴奋的新可能性，并将有助于缩小光谱学和信息技术中的太赫兹差距。
2020-07-13 cond-mat.mes-hall
Resonant interaction of molecular vibrations and surface plasmon polaritons: The weak coupling regime
调节自由电子浓度，半导体ZnOGa的表面等离子体频率被调谐成与正烷烃四十烷的分子振动共振。封闭的分子膜沉积在半导体的表面上的单层制度产生不同的签名，在全衰减反射光谱的对称和不对称的伸缩振动的CH 2基团的频率。当沿表面等离子体色散运动时，它们的线形经历了从吸收到色散甚至反共振行为的深刻变化。我们证明，这种线的形状多样性的结果从相敏扰动的表面等离子体激元产生在分子/金属界面。
2014-09-04 cond-mat.mes-hall
Surface plasmon-polaritons in graphene, embedded into medium with gain and losses
该研究理论分析空间分离增益与损耗介质中的石墨烯表面等离激元–极化激元，揭示额外模式、PT对称奇异点及谱奇点，并证明其可由掺杂或静电门控调控。
2023-09-28 cond-mat.mes-hall
Plasmon-phonon-polaritons in encapsulated phosphorene
我们考虑了一个由掺杂的单层磷烯嵌入在两个六方氮化硼（hBN）板沿异质结构方向的系统。基于有限温度下的无规相位近似，计算了该混合系统的等离子体激元-极化激元和等离子体激元-声子-极化激元模的波矢方位角依赖关系。集体模表现出较强的各向异性和与极性介质声子模的强耦合，并且当等离子体激元进入带内电子-空穴连续区时，由于带内过程而产生朗道阻尼.我们的数值计算结果表明，等离子体激元模式是高度局限于表面沿锯齿形方向。由于强的电子-声子相互作用，在Reststrahlen带的声子色散也是角度相关的。这些结果也与我们计算的半经典模型的结果一致。
2020-02-20 cond-mat.mes-hall
Transport and optical response of molecular junctions driven by surface plasmon-polaritons
我们考虑了外加含时电磁场作用下的偏置分子结。采用时域有限差分法计算了两种典型的结结构（蝴蝶结天线和金属纳米球）的场。时间相关的传输和光学响应的结内计算非平衡格林函数的方法表示的形式方便的描述多层次系统。我们给出了一个二能级（HOMO-LUMO）模型的数值结果，并讨论了局域表面等离子体极化激元模式对输运的影响。
2009-11-12 cond-mat.mes-hall
Chiral propagation of plasmons due to competing anisotropies in a twisted photonic heterostructure
本研究利用扭曲各向异性二维材料与衬底的结构，借助各向异性相互作用的竞争实现等离激元极化激元的手性传播，通过栅压和扭角精准调控，为可调谐纳米光子学及高性能片上光学器件提供新途径。
2024-09-17 cond-mat.mes-hall
A Primer on Surface Plasmon-Polaritons in Graphene
我们讨论了石墨烯中表面等离子体激元极化激元的性质，并描述了三种可能的方式耦合电磁辐射在太赫兹（THz）光谱范围内这种类型的表面波。(i)衰减全反射（ATR）方法，其使用Otto配置中的棱镜，（ii）具有调制电导率的石墨烯微带阵列或单层，（iii）石墨烯层顶部上的金属条，以及（iv）石墨烯基光栅。文中提供了一些原始的结果，以及他们的详细推导和讨论。
2013-02-10 cond-mat.mes-hall
Strongly coupled magnon-plasmon polaritons in graphene- 2D ferromagnet heterostructures
本研究提出石墨烯等离激元与二维铁磁绝缘体磁振子可在半微米间距下实现100 GHz级强耦合，并可电控和机械调控，为二维铁磁共振实验提供新方案。
2022-11-16 cond-mat.mes-hall
Tripartite Phonon-Magnon-Plasmon Coupling, Parametric Amplification, and Formation of a Phonon-Magnon-Plasmon Polariton in a Two-Dimensional Periodic Array of Magnetostrictive/Plasmonic Bilayered Nanodots
本研究在硅衬底Co/Al双层纳米点二维阵列中观测到磁振子、声子、等离子体激元的三方耦合，发现杂化声子-等离子体激元波介导的自旋波参量放大与强耦合，形成新型准粒子声子-等离子体激元-磁振子极化子。
2023-12-14 cond-mat.mes-hall
Surface plasmon polaritons in a waveguide composed of Weyl semimetals with different symmetries
外尔半金属特殊的拓扑性质导致了其独特的光学性质。我们研究了由两个不同对称性的半无限WSM组成的缝隙波导中表面等离子体激元（SPP）的新特性，一个具有破缺的时间反转对称性（TRS），另一个具有破缺的反转对称性。我们认为Voigt和法拉第配置的SPPs在WSM与破TRS的接口。我们表明，在Voigt配置，这种结构支持单向SPP模式以上的体等离子体频率，而它显示出非互易的双向色散的表面等离子体极化激元低于体等离子体频率。特别是，我们表明，手性性质的SPPs可以调谐的拓扑性质和化学势的WSM。此外，在法拉第配置中，我们发现一个可调的SPP色散间隙。所研究的具有这些奇异特性的结构可以作为手性光电子器件的基本单元之一。
2020-04-02 cond-mat.mes-hall
Proposal for a Self-Excited Electrically Driven Surface Plasmon Polariton Generator
我们提出了一种表面等离子体激元（SPPs）的发生器，不像spasers或等离子体激元激光器，不需要在系统中的受激发射。它的工作原理是基于一个正反馈，一个经典的振荡偶极子的经验，从一个反射表面位于其近场。发生器设计包括两个金属表面之间的纳米腔，其内部含有金属纳米颗粒。整个结构被放置在棱镜表面上，该棱镜表面允许检测Kretschmann配置中所生成的SPP。产生过程由施加在腔的金属盖之间的中等恒定电压驱动。发电机的发电判据和稳态运行进行了讨论。
2016-08-09 cond-mat.mes-hall
Linear response correlation functions in strained graphene
在推导出具有和不具有单轴应变的石墨烯中的线性响应关联函数之间的一般对应关系之后，我们研究了所选电子性质（例如等离子体色散关系、光学电导率以及磁和电双折射率）对应变模量和方向的依赖性。具体来说，我们发现，最近预测的横向等离子体激元模式的色散表现出各向异性偏离线性，从而有利于其在应变石墨烯样品的实验检测。
2011-10-18 cond-mat.mes-hall
Propagation of collective surface plasmons in 1D periodic ionic structure
本文分析了在无限等距离子球链中集体表面等离子体激元（称为等离子体激元-极化激元）的传播。这些离子激发链中的辐射损失的理想取消证明适当推迟的近，中和远场分量的偶极子链中的球体之间的相互作用。它被证明，在每个球的洛伦兹摩擦损失是完全补偿的能量收入从链的其余部分的等离子体极化激元波矢量域的一个广泛的部门。结果表明，等离子体极化激元的阻尼减少到只有剩余欧姆损失远低于辐射损失的单独的电解质球。的自频率和群速度的等离子体激元的纵向和横向（相对于链取向）极化的确定和评估各种离子和电解质参数。证明了链中存在等离子体激元-极化激元的弱阻尼自模，其传播范围仅受相对较小的欧姆损耗限制。完全无阻尼集体波也描述了在持续的外部激励的链的一些片段的存在下。本文初步探讨了用等离子体激元极化激元模型描述周期性有髓神经轴突跳跃传导的可能性。
2014-11-19 cond-mat.mes-hall
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
Plasmon-polariton modes in fullerenes
众所周知，富勒烯C $_{60}$中的集体电子激发表现为米氏等离子体，并且在石墨烯（无限大富勒烯的极限情况）中，集体激发是等离子体极化激元类型。等离子体激元的性质如何在中等大小的富勒烯中变化，人们还知之甚少。这个问题被认为是在当前的文件中的GW近似的框架内的富勒烯C $_{60}$，C $_{240}$和C $_{540}$的例子。计算结果表明，在C $_{240}$中开始形成高频等离子体-极化激元共振，并且在C $_{540}$中这种共振的强度变得与Mie等离子体共振的强度相当。因此，随着富勒烯尺寸的进一步增加，应该观察到从Mie等离子体激元到等离子体激元极化激元的逐渐过渡。
2021-09-23 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
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
Some formulae for evaluation of the polariton and plasmon frequencies, in materials
我们提出了计算声子极化激元，等离子体激元和等离子体激元频率的新关系，这不同于标准的关系。因此，我们研究了二维晶格中声子极化激元的频率，并将其应用到CuO_2晶格中。接下来，我们评估石墨烯和Cu 2D和Cu 3D金属中的等离子体频率。此外，我们评估的频率在Cu 2D/空气和Cu 3D/空气界面的表面等离子体激元。所得结果与实验数据吻合较好。此外，我们提出了之间的对应关系的潜在的向量和位移的振荡器。众所周知，二次量子化中算符的对易关系起源于用来描述电磁场的简谐振子。最后，我们提出了光子，声子和等离子体之间的比较。
2014-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Anomalous plasmon mode in strained Weyl semimetals
利用Landau费米液体和手征动力学理论，在应变Weyl半金属中发现了一种奇异的反常等离子体激元模式，其中准粒子相互作用由长程库仑作用和残余短程相互作用模拟.带隙的集体模式是由体和表面之间的动态电荷泵抽产生的，其行为类似于$k_{\rm F}^{-1}$。电荷振荡由感应电场和背景赝场之间的耦合精确地确定。这种新的模式单向分散沿伪磁场，并表现在一个不寻常的热导率在明显违反的Wiedemann-Franz定律。激发可以通过太赫兹机制中晶格的机械振动来实验实现。
2021-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Voltage-controlled surface plasmon-polaritons in double graphene layer structures
我们研究了双层石墨烯结构中表面等离子体激元的光谱和阻尼。结果表明，层间偏压的应用转移与带间跃迁的等离子体吸收的边缘。这种效应可用于有效的等离子体激元调制器。我们揭示了电导率的空间色散对等离子体光谱的影响，并表明它导致截止频率向更高的值移动。
2012-11-17 cond-mat.mes-hall physics.plasm-ph
Modulation of a surface plasmon-polariton resonance by sub-terahertz diffracted coherent phonons
相干亚太赫兹声子入射到沉积在电介质衬底上的金光栅上经历衍射，从而引起表面等离子体激元-极化激元共振的改变。这导致在等离子体激元-极化激元共振附近的可见光的结构的反射率的有效高频调制（高达110 GHz）。通过设计提供等离子体极化激元和声子共振的周期性纳米结构来实现高调制效率。我们的理论分析表明，等离子体激元极化激元共振的动态变化是由光栅内的高阶声子共振频率的狭缝宽度的调制。
2012-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
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
Pliable Polaritons: Wannier Exciton Plasmon Coupling in Metal Semiconductor Structures
已知等离子体结构支持具有亚波长体积的模式，其中场物质相互作用大大增强。分子激发和等离子体激元之间的耦合导致plexcitons的形成已被研究了一些有机分子。然而，金属半导体结构中的等离子激元-激子耦合却没有受到同样程度的关注。在这项工作中，我们表明，非常强的耦合制度，其中拉比能量超过激子结合能是可实现的半导体包覆的等离子体纳米粒子，并导致形成的Wannier激子等离子体激元极化子（WEPP），它是绑定到金属纳米粒子，其特征在于显着更小的激子半径和相应的更高的电离能。CdS/Ag结构的这种超过接近100 meV的更高电离能可以使等离子体/半导体结构中的室温玻色-爱因斯坦凝聚和极化激元激光成为可能
2018-11-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Plasmon polaritons in cubic lattices of spherical metallic nanoparticles
我们从理论上研究了球形金属纳米颗粒立方晶格中的等离子体激元。纳米颗粒，每个支持三重简并局部表面等离子体，通过库仑偶极-偶极相互作用耦合，产生在整个超材料上延伸的集体等离子体。后者与光子杂交形成等离子体激元，这是系统的混合光-物质本征模。我们推导出一般的解析表达式来评估等离子体激元和等离子体激元极化激元色散，以及相应的本征态。这些都是在一个哈密顿形式主义，它考虑到在纳米粒子之间的偶极相互作用的延迟效应，并考虑纳米粒子的介电性能以及它们的周围。在这个模型中，我们预测极化分裂在近红外可见光范围内的电磁波谱，依赖于极化，晶格对称性和波矢方向。最后，我们表明，我们的模型的预测是在良好的定量协议与传统的有限差分频域模拟，但与分析的洞察力和显着降低计算成本的优势。
2018-03-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
Kinetic theory of surface plasmon polariton in semiconductor nanowires
基于表面等离子体激元的半经典模型哈密顿量和非平衡格林函数方法，提出了一种研究电子散射对半导体纳米线中表面等离子体激元动力学行为影响的微观动力学理论.表面等离子体极化激元的阻尼源于电子的共振吸收（朗道阻尼），并且相应的阻尼表现出尺寸依赖的振荡和明显的温度依赖性，而没有任何散射。散射通过向共振引入加宽和移位来影响阻尼。为了证明这一点，我们研究了在InAs纳米线中存在的电子杂质，电子声子和电子电子库仑散射的表面等离子体极化激元的阻尼。电子-杂质散射和电子-声子散射的主要作用是引起展宽，而电子-电子库仑散射不仅引起展宽，而且引起共振位移。对于InAs纳米线的调查，由于电子-声子散射的展宽占主导地位。因此，散射对表面等离子体极化激元的阻尼有显著的影响：在散射的存在下，尺寸相关的振荡被消除，温度相关性也被抑制。这些结果表明了散射对半导体纳米线表面等离子体激元阻尼的重要作用。
2013-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum theory of surface plasmon polariton scattering
我们介绍了量子力学的形式主义处理表面等离子体极化激元散射在界面上。我们开发的理论-这是从根本上不同于类似的光子方案-是用来调查的可能性等离子体分束器在量子水平。值得注意的是，我们发现，可以达到一个广泛的分光比。作为一个应用，我们描述了一个50：50等离子体分束器，并研究了表面等离子体激元的一阶量子干涉。理论研究结果表明，表面等离子体分束器能够在量子域中可靠、高效地工作。
2010-08-01 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Propagation and scattering of TE surface plasmon polaritons on interface between two dielectrics
本文研究了TE极化电磁表面波在具有正、负磁导率材料界面上的传播。与TM极化表面波相反，TE表面波在半无限介质界面处散射时几乎没有辐射损耗。
2009-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Surface plasmon polaritons on soft-boundary graphene nanoribbons and their application as voltage controlled plasmonic switches and frequency demultiplexers
石墨烯片门与脊状接地平面，创建一个软边界（SB）石墨烯纳米，被认为是。通过调整脊参数和偏压，可以在石墨烯上创建可以引导TM表面等离子体激元（SPP）的通道。发现了两种模式：基本模式和高阶模式，没有明显的截止频率，能量分布在整个通道上;边缘模式，能量集中在软边界边缘。这些模式的色散曲线，电近场图案，和电流分布的确定。由于能量集中在边缘模式的位置可以很容易地通过偏置电压和频率进行电子控制，边缘模式现象被用来提出一种新的电压控制等离子体激元开关和等离子体激元频率解复用器。
2013-09-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Surface plasmon polariton graphene photodetectors
等离子体纳米粒子和石墨烯的组合增强了基于石墨烯的光电探测器的响应度和光谱选择性。然而，金属-石墨烯结的小面积（其中诱导的电子-空穴对分离）将光活性区域限制在亚微米长度尺度。在这里，我们将石墨烯与等离子体光栅耦合，并利用所产生的表面等离子体激元将收集到的光子传递到金属-石墨烯-金属光电探测器的结区。这导致响应度提高400%，光敏长度增加1000%，并结合可调光谱选择性。表面等离子体激元和入射波之间的干涉引入了新的功能，例如来自接触边缘的光通量吸引或排斥，从而能够定制设计光电探测器的光谱响应。这种结构也可以用于表面等离子体生物传感与直接电读出，消除了复杂的光学需要。
2015-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Cultivating Metal Whiskers by Surface Plasmon Polariton Excitation
本研究实验证明利用表面等离激元极化子的增强电场可在金属表面诱导晶须成核，为金属晶须的可控生长提供了新途径。
2023-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Surface plasmon launching by polariton superradiance
相位匹配的条件禁止从自由空间光子的激发转移到表面等离子体激元（SPP）。我们提出并分析了一个方案，激发在集体状态，这是相位匹配的SPP用于其制备的光脉冲的发射器的合奏。因此，通过集体增强，系综在明确定义的方向上发射SPP。我们通过分析近红外石墨烯SPP的发射来证明该方案。我们的理论结合了色散和耗散性质的等离激元模式，以评估非马尔可夫发射的合奏，也将适用于其他类型的表面极化激元。
2019-06-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dynamical Casimir effect for surface plasmon polaritons
研究了垂直入射平面波激发下非对称介质与金属薄膜界面的光子对辐射。激发引起界面中表面等离子体激元的相速度在时间上的振荡。这导致了动态卡西米尔效应-产生表面等离子体激元量子对，其转移到界面外的光子。在适当选择界面的情况下，双光子发射的产额可能超过通常的自发参量下转换。
2014-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Visualizing plasmon-exciton polaritons at the nanoscale using electron microscopy
极化激元是一种组成轻物质的准粒子，最近在量子和非线性光学以及材料科学方面取得了重大突破。然而，尽管取得了巨大的进展，直接在纳米尺度上观察极化激元仍然是一个公开的挑战。在这里，我们表明，等离子激元激子极化激元，或plexcitons，由一个单独的银纳米粒子和几层过渡金属dichalcogenide组成的混合系统产生的光谱可以映射与纳米空间分辨率使用电子能量损失谱在扫描透射电子显微镜。我们的实验揭示了有关耦合过程的重要见解，迄今为止还没有报道。这些包括拉比分裂和等离子体激子失谐的纳米级变化，以及吸收为主的消光信号，这反过来又提供了强耦合制度中的等离子体激子杂交的最终证据。这些发现为深入研究具有纳米空间分辨率的极化激元相关现象开辟了新的可能性。
2019-05-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
Ultralong Lifetime Plasmons on Picosecond Time Scale Enabled by Hybrid Plasmon-Phonon Polaritons
石墨烯等离子体激元对于在宽频域中工作的紧凑型光学器件具有极大的兴趣，其具有高速和非常低的能量消耗。然而，石墨烯等离子体激元在大多数衬底上迅速衰减，主要是由于来自衬底表面声子和杂质的散射损耗。在这里，我们发现了一种新的杂化等离子体声子极化激元模式在石墨烯/h-BN范德华异质结构，这使得超长的混合等离子体激元寿命高达1.6皮秒，最长的等离子体激元寿命有史以来证明。这种显著的长寿命来自于长寿命h-BN横向光学声子与石墨烯等离子体的耦合，石墨烯等离子体仅存在于单层异质结构中。我们的发现和理解这种未开发的混合模式提供了一种新的方法来调整等离子体激元的行为在频率，时间和空间域。这可能会引入一种新的范例，以产生具有超长寿命的高度受限等离子体激元，用于各种应用，如深亚波长超材料，超低损耗波导和超快光开关。
2015-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Rashba plasmon polaritons in semiconductor heterostructures
我们提出了一个在介质、金属和非对称量子阱之间的界面结构中表面等离子体激元-极化激元放大的概念。由于Rashba自旋-轨道相互作用，导带电子色散关系的最小值相对于空穴在$Γ$ -点的色散关系的最大值发生了移动.当电子和空穴的色散关系极值之间的能量和动量间隔与等离子体激元的色散关系相匹配时，间接辐射跃迁可以放大等离子体激元;由于选择规则，漏模的激发被禁止。计算了间接辐射跃迁的效率，并分析了结构的设计。
2013-03-14 cond-mat.mes-hall physics.optics
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
Scattering of surface plasmon-polaritons in a graphene multilayer photonic crystal with inhomogeneous doping
考虑了表面等离子体激元-极化激元沿掺杂石墨烯片叠层的传播。这个辅助问题用于讨论：（i）这种模式在堆叠和真空之间的界面处的散射;（ii）在电子掺杂突变的界面处的散射。然后将形式主义扩展到{ \it障碍问题}。在该系统中，发现了等离子体激元模式的丰富物理，显示：全反射，全透射，法布里-珀罗振荡，和光子模式的耦合。
2016-04-04 cond-mat.mes-hall physics.optics
Coherence and aberration effects in surface plasmon polariton imaging
我们从理论和实验上研究了表面等离子体激元相干成像，无论是通过薄金属膜泄漏辐射显微镜或通过厚金属膜干涉显微镜。使用严格的模式形式主义的基础上标量惠特克潜力，我们开发了一个系统的分析和矢量的方法，适用于分析相干成像涉及表面等离子体激元。这项研究包括几何像差由于折射率失配发挥了重要作用，最近的实验使用泄漏辐射显微镜的解释。我们比较我们的理论与实验使用经典或量子近场扫描光学显微镜探针，并表明该方法导致记录的光学图像的充分解释。
2016-11-30 cond-mat.mes-hall physics.optics
In-plane Exciton Polaritons vs Plasmon Polaritons: Nonlocal corrections, confinement and loss
本文比较了单层TMDs面内激子极化激元与薄金属膜短程SPPs，发现前者约束因子大一个数量级、损耗低六倍，且与谷自由度耦合，适用于可见光/近红外纳米光子学。
2024-02-25 cond-mat.mes-hall physics.optics
Tunable pseudo-magnetic fields for polaritons in strained metasurfaces
人造磁场使我们能够模拟曾经被认为是带电粒子独有的奇异现象，从而彻底改变了我们操纵中性粒子的能力。特别是人工晶格中由非均匀应变产生的赝磁场，由于其简单的几何起源而引起了人们极大的兴趣。然而，迄今为止，这些应变诱导的伪磁场未能模拟真实磁场的可调谐性，因为它们仅由应变配置决定。在这里，我们克服了这个明显的限制，极化激元支持的应变超颖表面，这可以实现与经典的偶极天线或量子偶极发射器。在不改变应变结构的情况下，我们揭示了如何通过改变电磁环境来调节伪磁场，通过封闭的光子腔来改变偶极子之间的相互作用的性质。值得注意的是，由于短程库仑相互作用和长程光子介导的相互作用之间的竞争，我们发现，伪磁场可以完全关闭在临界腔高度的任何应变配置。因此，通过只改变腔的高度，我们证明了一个可调的类洛伦兹力，可以打开/关闭和一个前所未有的崩溃和复苏的极化激元朗道水平。第一次解开这种可调伪磁性提出了超越传统紧束缚物理学范式的新的有趣问题。
2020-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Surface plasmon-polaritons in deformed graphene excited by attenuated total internal reflection
本文采用衰减全反射方法研究了形变石墨烯中表面等离子体激元的激发。我们考虑了石墨烯中SPPs激发的Otto几何。SPPs激发的效率强烈地依赖于SPPs的传播方向。SPP的最有效激发的频率和入射角强烈地依赖于入射光的偏振。我们的研究结果可能会打开新的可能性，在纳米尺度上的光的应变诱导成型流。
2019-03-18 cond-mat.mes-hall physics.optics
Surface plasmon polariton induced strong coherent superposition
一个强的相干叠加被示出的两个能级的发射体浸没在一个表面等离子体极化激元倏逝局限于一个小的金属环的能量状态之间的诱导。结果表明，在稳态下，即使表面等离子体激元驱动强度较弱，在较高或较低的能级中也有几乎相等的机会发现两能级发射体。这表明可以创建对发射体自发阻尼率具有鲁棒性的量子比特，这可以适用于设计可以执行某些量子信息处理任务的设备。在支持这一建议，光子统计的辐射被发现表现出显着的非经典功能。
2013-03-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
The refraction of surface plasmon polaritons
我们展示了一个复杂的斯涅耳定律可以用来描述折射的表面等离子体激元（SPPs）在两种金属之间的界面，验证其预测与3-D电动力学模拟。折射产生了独特的SPP功能，包括波形和色散关系，取决于入射波和相关材料的不均匀性。这些特征使得可以产生远离界面传播的SPP，其中显著的限制垂直于传播方向。我们还表明，它是可能的编码到折射SPP的入射材料的光学特性。金属-金属SPP折射的这些结果为基于等离子体的器件的设计提供了新的途径。
2013-12-06 cond-mat.mes-hall physics.optics
