Electron energy-loss spectroscopy on freestanding perforated gold films
我们报告的组合远场和近场研究的表面等离子激元独立穿孔金膜。通过聚焦离子束铣削{周期性孔阵列到}碳膜，然后热蒸发金和等离子体灰化碳膜来制造样品。光透射谱显示出一系列的特征，这可以归因于通过周期性纳米孔阵列的表面等离子体激元模式的激发。相应的近场分布映射的电子能量损失谱。除了光学明亮的表面等离子体模式，我们观察到在近场的一个额外的暗等离子体模式，这是不存在的垂直入射的远场光谱。我们的实验结果与基于间断Galerkin时域方法的数值计算吻合得很好。
2021-01-06 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Influence of deposition parameters on the plasmonic properties of gold nanoantennas fabricated by focused ion beam lithography
本研究通过改变沉积速率制备不同厚度金薄膜，结合多种表征手段，发现20/30 nm薄膜宜用0.1 nm/s沉积，40 nm薄膜宜用0.3 nm/s，以优化等离激元天线性能。
2024-05-30 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Enhanced transmission of light through a gold film due to excitation of standing surface plasmon Bloch waves
我们已经观察到增强的光通过金膜的传输，由于在表面法布里-珀罗谐振腔中的表面等离子体布洛赫波的激发。我们的实验结果强烈反驳最近提出的模型，通过激发复合衍射倏逝波的光传输。
2006-05-02 physics.optics
Interband transitions in semi-metals, semiconductors, and topological insulators: A new driving force for plasmonics and nanophotonics
亚波长纳米结构中的等离子体和米氏共振提供了一种有效的方式来操纵低于衍射极限的光，这促进了等离子体和纳米光子学的发展。等离子体共振主要与自由载流子的激发有关，最初在金属中，并且在Si纳米结构中已经识别出Mie共振。值得注意的是，尽管研究得少得多，但p块的半金属、半导体和拓扑绝缘体能够实现没有自由载流子的等离子体共振和具有与Si相比增强的性质的Mie共振。在这篇综述中，我们解释了如何在这些材料的带间跃迁显示在这种二元性的主要作用。我们评估了由相关p-区元素和化合物，特别是Bi制成的纳米结构的等离子体和Mie性能，并讨论了它们在从可切换等离子体和纳米光子学到能量转换，特别是能量转换的应用中的潜力。
2017-04-06 physics.optics
Tunable plasmons in large area WTe2 thin films
在石墨烯中观察到的电调谐和高度受限的等离子体激元激发了对其他二维材料中等离子体激元有趣性质的探索。最近，双曲等离子体共振模式被观察到剥离WTe 2膜，II型Weyl半金属与层状结构，提供了一个平台，为组装等离子体与双曲性和奇异的拓扑性质。然而，等离子体激元模式只能在相对较厚和小面积的薄膜中观察到，这限制了等离子体激元的可调谐性和应用。在这里，大面积（~ cm）WTe 2薄膜具有不同的厚度生长的化学气相沉积方法，其中等离子体共振模式观察到不同的厚度下至约8 nm的薄膜。等离子体激元和表面的极性声子的基板的杂交被揭示通过映射的等离子体激元色散。等离子体激元频率被证明是可调谐的，通过改变温度和薄膜厚度。我们的研究结果有利于开发一个可调和可扩展的WTe 2等离子体系统，揭示拓扑特性，并在传感，成像和光调制的各种应用。
2021-01-12 cond-mat.mes-hall physics.optics
Enhancement and tunability of near-field radiative heat transfer mediated by surface plasmon polaritons in thin plasmonic films
热物体和冷物体之间的热辐射交换的性质可以被强烈地修改，如果它们在近场中相互作用，其中电磁耦合发生在比热辐射的主波长窄的间隙上。使用严格的波动电动力学方法，我们预测，超薄膜的等离子体材料可以用来显着提高近场传热。总的光谱集成的膜到膜的热传递比块体形式的相同材料之间的热传递大一个数量级以上，并且也超过了用诸如SiC的极性氮化物可实现的水平。我们将这种增强归因于由于每个薄膜两侧的表面等离子体激元（SPPs）之间的耦合而导致的辐射热传递的显著光谱展宽。我们表明，辐射热通量谱可以进一步形成的薄膜沉积在其上的基板的选择。特别是，衬底支持表面声子极化激元（SPhP）强烈修改热通量谱由于SPPs之间的相互作用的薄膜和SPhP的衬底。在极性介电基板上使用薄膜相变材料允许在SPP介导的峰和SPhP介导的峰之间动态切换热通量谱。
2016-04-27 physics.optics
Anisotropic surface plasmon-coupled emission from structured PMMA films doped with Rhodamine B
本文报道了掺杂罗丹明B（RhB）的PMMA结构薄膜在银膜上的各向异性表面等离子体耦合发射（SPCE）的观测结果。对于一个给定的结构，它是观察到的入射激光光斑的相对位置的结构化的PMMA和激光束的偏振特性可以用来调制的SPCE图案。所提出的方法使得能够以确定性方式在方位角上控制定向SPCE。
2009-12-10 physics.optics
On-chip broadband plasmon-induced transparency based on plasmonic metal-insulator-metal waveguides
等离子体激元诱导透明（PIT）作为电磁感应透明（EIT）的一种类似物，已经在等离子体超材料和波导结构中实现。利用等离子体超材料，通过单胞内的近场耦合，可以产生宽带的PIT，然而，这在片上等离子体波导结构中还没有实现。在这里，我们介绍了宽带PIT的等离子体激元金属-绝缘体-金属（MIM）波导系统的基础上。利用直接耦合结构，PIT出现在一个容易制造的结构的基础上，没有间隙。通过调谐耦合距离，透明窗口可以从窄到宽带连续调谐。这种器件在宽频率范围内的传感、滤波和慢光等片上应用方面具有广阔的前景。
2019-04-23 physics.app-ph physics.optics
Dual effect of surface plasmons in light transmission through perforated metal films
研究了金属薄膜中方形和矩形孔的光传输特性。考虑了实际金属在孔壁和金属表面的等离子体响应，推导了透射率的解析表达式，与实验结果符合较好。我们表明，光传输涉及的衍射模式和表面等离子体激元。衍射模与表面等离子体激元的强耦合导致透射最小值，而与腔表面等离子体激元的耦合导致透射最大值。结果表明，表面等离子体的双重效应。
2007-06-20 physics.optics
Thin Film Absorbers Based on Plasmonic Phase Resonances
我们展示了一个有效的双层光吸收激发等离子体相位共振。我们发现，增加的凹槽可以引起模式分裂的等离子体波导腔模式和所有新的谐振模式表现出大于90%的大吸收率。所产生的吸收峰中的一些具有广角特性。此外，我们发现，所提出的结构是相当不敏感的不同层之间的对准误差。所提出的等离子体纳米结构设计可能在薄膜太阳能电池、热发射器、新型红外探测器和高灵敏度生物传感器中具有令人兴奋的潜在应用。
2010-07-28 physics.optics
Intrinsically ultrastrong plasmon-exciton interactions in crystallized films of carbon nanotubes
在腔量子电动力学中，与腔强耦合的光发射体产生具有发射体和腔激发特性的极化激元。我们表明，碳纳米管可以结晶成芯片级，二维有序的薄膜，这种新材料使内在的超强发射极腔相互作用：而不是与外部腔相互作用，纳米管激子耦合到近红外等离子体共振的纳米管本身。我们的多晶纳米管薄膜具有六方晶体结构，约25 nm的域，和1.74 nm的晶格常数。由于这种极高的纳米管密度和接近理想的等离子体激子空间重叠，等离子体激子耦合强度达到0.5 eV，这是裸激子能量的75%，接近室温超强耦合的记录。结晶纳米管薄膜代表了纳米材料组装的一个里程碑，并为高载流量导体，低功率光开关和可调谐光学天线提供了令人信服的基础。
2018-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Tunable terahertz plasmons in graphite thin films
可调谐太赫兹等离子体对于可重构光子学是必不可少的，这已经在石墨烯中通过门控得到了证明，尽管响应相对较弱。在这里，我们展示了强大的太赫兹等离子体在石墨薄膜通过红外光谱，即使是一个温和的温度变化或原位偏置电压具有显着的可调谐性。同时，通过磁等离子体激元的研究，我们发现，大量的电子和无质量的狄拉克空穴等离子体激元响应作出了相当的贡献。我们的研究不仅为进一步探索双组分等离子体搭建了平台，而且为通过电偏压或全光手段实现太赫兹调制开辟了途径。
2021-05-15 physics.optics
Fluctuations of the local density of states probe localized surface plasmons on disordered metal films
我们测量了无序半连续金属薄膜的局域光态密度（LDOS）的统计分布。我们发现，LDOS波动表现出最大的制度，分形簇占主导地位的薄膜表面。这些大的波动是纳米尺度上的表面等离子体局域化的标志。
2010-07-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Resonant quenching of plasmon energy dissipation in a metal film with nonlocal dielectric response
当波数满足共振条件时，非局域金属薄膜中的倏逝波沿薄膜表面法向传播，并伴随着带内电子跃迁的能量耗散猝灭（到零）.结果表明，共振猝灭的能量耗散（RQED）效应发生在金属膜的厚度小于或大于，但仍然在数量级上，非局域尺度长度。RQED在厚度超过截止长度的金属膜或具有局部介电常数的金属膜中不再存在。能量耗散的共振猝灭是由对电位移场的部分贡献的相消干涉引起的，其在空间上分散在薄膜厚度上。它表明，RQED效应可用于设计一种新型的等离子体波导，如狭缝波导代表一个金属薄膜与一个狭窄的狭缝填充有电介质，实现近零传播损耗的等离子体模式与几个纳米尺度的限制。
2017-09-20 physics.optics
Surface plasmons in metallic films of arbitrary thickness with mirror boundary conditions
考虑任意厚度的金属膜。我们表明，反射边界条件的表面等离子体振荡（表面等离子体）的描述问题允许解析解。此外，这个问题可以推广到更一般的情况下进行物质（特别是，和半导体）。
2012-05-30 physics.optics physics.plasm-ph
Sculptured-thin-film plasmonic-polaritonics
Kretschmann组态边值问题的求解表明，在充分薄的金属膜和雕塑薄膜（STF）的平面界面上，表面等离子体激元（SPP）波的相速度取决于用物理气相沉积法制备STF时所用的气相入射角。此外，可以通过周期性地改变蒸气入射角来设计相速度。SPP波的相速度可以通过选择较高的平均值和/或蒸汽入射角的调制幅度来设置。
2008-01-08 physics.optics
Simultaneously plasmon lasing and spasing behavior in a silver grating-film geometry
利用自洽的Maxwell-Bloch方法，我们证明了简单金属光栅薄膜纳米结构中同时存在的激光和脉冲行为，这可以归因于空间烧孔以及带边和等离子体带隙中不同模式的增益竞争.我们展示了三种模式：一种是品质因数高达248.54的间隙Spaser模，一种是从光栅表面垂直发射的带边等离子体激元激光模，另一种是被Spaser模抑制的带边等离子体激元激光模。该方法在低阈值相干光源、表面等离子体激元光源、表面增强拉曼散射、固体发光等方面具有重要的应用价值。
2014-03-11 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
Engineering the phase speed of surface-plasmon wave at the planar interface of a metal and a chiral sculptured thin film
修正的Kretschmann组态的边值问题的解决方案表明，足够薄的金属膜和手性雕塑薄膜（STF）的平面界面引导的表面等离子体波的相速度取决于蒸汽的入射角，而制造的手性STF的物理气相沉积。因此，可以通过选择适当的气相沉积角值（除了金属和蒸发物种类之外）来非常简单地设计相速度。
2007-11-06 physics.optics
Quantum plasmonics: second-order coherence of surface plasmons launched by quantum emitters into a metallic film
我们解决的问题，单表面等离子体激元的量子光源发射到扩展的金膜的二阶相干性。量子光源由扫描荧光纳米金刚石制成，拥有五个氮空位（NV）色心。通过使用一个专门设计的显微镜，结合近场光学与远场泄漏辐射显微镜在傅立叶空间和适应的空间滤波，我们发现，光的初始源的量子统计被保存后转换为表面等离子体激元和传播沿多晶金膜。
2012-06-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Ultraviolet and visible range plasmonics of a topological insulator
超材料、数据处理电路和光谱的可见光和紫外部分的传感器的发展受到缺乏支持等离子体激发的低损耗介质的阻碍，并推动了对贵金属以外的等离子体材料的强烈搜索。通过研究在拓扑绝缘体$\mbox{Bi}_{1.5}\mbox{Sb}_{0.5}\mbox{Te}_{1.8}\mbox{Se}_{1.2}$表面制备的等离子体纳米结构，我们发现它在蓝紫外范围内比金和银的等离子体材料好几个数量级。由$\mbox{Bi}_{1.5}\mbox{Sb}_{0.5}\mbox{Te}_{1.8}\mbox{Se}_{1.2}$制成的超材料显示出从350 nm到550 nm的等离子体共振，而表面光栅显示出从230 nm到1050 nm的阴极射线发光峰。负介电常数支撑的等离子体激元响应归因于体带间跃迁和拓扑保护状态的表面贡献的组合。我们的研究结果的重要性是在识别新的机制的负介电常数在半导体可见范围的等离子体可以直接集成与电子。
2014-01-10 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
Plasmon-polaritonic quadrupole topological insulators
四极拓扑绝缘体是一种具有Wannier带拓扑结构的高阶拓扑相，但在等离子体超材料中尚未实现。在这里，我们提出了一个晶格的等离子体激元极化激元纳米腔，可以实现四极拓扑绝缘体通过利用菊花状纳米腔之间的耦合的几何依赖的符号反转。所设计的系统表现出各种拓扑和平凡的相位，其特征在于嵌套的Wannier带和拓扑四极矩，可以通过纳米腔之间的距离来控制。我们的研究为具有四极拓扑结构的等离子体拓扑超材料开辟了一条道路。
2019-11-25 cond-mat.mes-hall physics.class-ph 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
Plasmonic detection of the parity anomaly in a two-dimensional Chern insulator
本文通过分析二维宇称反常陈绝缘体中的表面等离激元色散关系，揭示了体拓扑与色散的联系，并发现拓扑非平凡情况显著改变色散曲线，为探测宇称反常提供了等离激元途径。
2023-06-19 cond-mat.mes-hall physics.optics
Porosity Effect on Surface Plasmon Resonance from Metallic Sculptured Thin Films
当使用由金属制成且厚度为$\leq50$ nm的雕刻薄膜（STF）代替Kretschmann配置中的致密金属层时，包括平行倾斜纳米线的STF的实验数据显示，仍然可以激发表面等离子体共振（SPR）。随着所选STF的孔隙率增加，实验数据和数值模拟表明，SPR倾角相对于激发平面波的入射角变宽，并最终消失，留下一个残余峰附近的发病全内反射制度。
2008-06-18 physics.optics
Graphene-coated holey metal films: tunable molecular sensing by surface plasmon resonance
我们报道了在一个亚波长尺寸的多孔二维光栅中的表面等离子体共振的增强，该光栅是在由石墨烯片涂覆的金薄膜中钻出的。这种增强源于石墨烯中的载流子与金表面等离子体激元之间的耦合。主等离子体共振峰位于1.5微米左右。一个较低的限制金诱导的掺杂浓度的石墨烯的规定，这种架构的分子传感的兴趣也突出。
2013-05-23 cond-mat.mes-hall physics.optics
Plasmonic modes of gold nano-particle arrays on thin gold films
在金属薄膜上的金属纳米颗粒的规则阵列具有可调谐的光学共振，可以应用于表面增强拉曼散射或生物传感。为了开发更多的表面选择性几何形状，我们研究了25 nm厚的金膜上的规则金纳米颗粒阵列，与传统的表面等离子体共振设置中使用的对称模式相比，它可以激发具有更好的场限制的非对称表面等离子体模式。通过光学消光光谱，我们确定了我们的结构所维持的等离子体模式。此外，热处理的金属结构的作用进行了研究，揭示了在光学性能上的金的晶体结构的修改的作用。
2012-09-12 cond-mat.mes-hall physics.optics
Strong and broadly tunable plasmon resonances in thick films of aligned carbon nanotubes
低维等离子体材料可以用作深亚波长尺度的高质量太赫兹和红外天线。尽管这些天线与电磁场的耦合很强，但迫切需要进一步加强其吸收。我们解决这个问题，通过制造厚膜的对齐，均匀尺寸的碳纳米管，并表明它们的等离子体共振是强大的，狭窄的，广泛的可调。厚度范围从25到250 nm，我们的薄膜表现出峰值衰减达到70%，品质因数达到9，和静电可调谐的峰值频率的2.3倍。优良的纳米管排列导致衰减沿纳米管轴线性极化99%。增加薄膜厚度将等离子体共振器蓝移到低至1.4微米的峰值波长，将它们提升到新的近红外区域，在该区域中它们既可以与S11纳米管激子能量重叠，又可以访问技术上重要的红外电信波段。
2017-06-23 physics.optics
Multiple trains of same-color surface plasmon-polaritons guided by the planar interface of a metal and a sculptured nematic thin film. Part IV: Canonical problem
研究了表面等离子体激元（SPP）波在金属与沿垂直于界面方向周期性非均匀的雕塑薄膜（SNTF）平面界面上传播的正则问题.由此得到的色散方程的解证实了激发相同频率或颜色的多个SPP波的可能性。然而，这些SPP波在相速度、场结构和沿传播方向的e折叠距离方面不同。
2010-02-11 physics.optics
Spatially and polarization resolved plasmon mediated transmission through continuous metal films
实验演示和表征的等离子体介导的共振传输通过一个嵌入的起伏的连续薄金属膜垂直入射下。1D起伏被示出为实现空间分辨的偏振滤波，而2D起伏导致空间分辨的偏振无关的传输。而所需的亚微米微结构本身在原则上，以CD般的低成本大规模复制通过注塑成型和压花，本文件演示了预期的传输效果的实验模型的基础上，金属涂层的光致抗蚀剂光栅。研究了共振附近的光谱和角度依赖性，并讨论了表面等离子体所表现出的过量损耗问题
2009-07-10 physics.optics
Inverse design couplers for the excitation of odd plasmonic pairs in thin semiconducting films
设计了一组光栅耦合器，它将平面波转换成由极薄的掺杂氧化铟锡层支撑的奇数对等离子体激元。采用逆设计方法，显著提高了普通周期耦合器的效率。基于梯度下降法和Maxwell直接求解器，在Matlab环境下设计了优化程序。对三种不同优化水平的模型进行了比较和讨论。计算结果为后续的实验验证做好了准备。所考虑的奇数等离子体激元对表示使用场效应可调谐的高质量模式的示例。它们可能适用于各种有源电光器件的实现，并为完全基于半导体的等离子体激元技术开辟了道路。
2021-04-27 physics.optics
Van der Waals thin films of WTe2 for natural hyperbolic plasmonic surfaces
双曲等离子体表面支持具有极大态密度的高度定向传播的极化激元。这种等离子体激元已经在人工结构化超颖表面中实现。然而，可实现的等离子体波矢量的上限是有限的结构尺寸，这需要一个自然的双曲表面没有任何结构。在这里，我们通过远红外吸收光谱实验证明了基于WTe 2的薄膜的自然双曲等离子体表面在16至23微米的光波长范围内。从椭圆到双曲线的拓扑过渡制度进一步体现了通过映射等离子体振子的等频率轮廓。此外，各向异性特征和等离子体激元频率表现出显著的温度依赖性。我们的研究展示了第一个自然平台，主机二维双曲等离子体，这开辟了异国情调的途径，操纵等离子体传播，光-物质相互作用和光发射在平面光子学。
2020-03-05 cond-mat.mes-hall physics.optics
Plasmon mechanism of light transmission through a metal film or a plasma layer
结果表明，当在光滑金属膜（或等离子体层）的两侧放置两个相同的亚波长衍射光栅时，可以使该膜对电磁波透明。通过金属膜的电磁波传输是由倏逝表面波（等离子体激元）的激发以及它们在光栅处转变成传播波引起的。一个模型，这是开发分析表明，问题的波传输是物理上等效的两个耦合谐振器的倏逝波，形成在两个膜表面的激发问题。
2005-09-30 physics.optics physics.plasm-ph
A closed-form solution to predict short-range surface plasmons in thin films and its application to hole arrays
对有损耗金属薄膜中的表面等离子体激元进行了理论研究。这种膜的色散关系是众所周知的，并且可以通过数值求解来获得长程（LR-）和短程（SR-）本征模的组合。在这方面的贡献，一个简单的解决方案SR-SPP的推导。LR-本征模的近似可以在别处找到.为了验证近似，二维（2D）周期性阵列的小孔随后进行了研究。阵列的光谱响应得到全波模拟和分析计算的结果相比，显示出良好的协议小孔。
2015-07-13 physics.optics
Optically Thin Metallic Films for High-radiative-efficiency Plasmonics
等离子体激元技术使光的深亚波长集中成为可能，并且对于基础研究以及实际应用已经变得重要。等离子体激元的两个主要现有平台是金属纳米颗粒和金属膜。金属纳米颗粒允许有效耦合到远场辐射，但它们的合成通常导致材料质量差。金属薄膜提供了高质量的材料，但由于与自由空间的大动量失配，它们与辐射的耦合通常会受到危害。在这里，我们提出并从理论上研究光学薄金属薄膜作为一个理想的平台，高辐射效率的等离子体。对于远场散射，添加薄的高质量金属衬底能够实现更高的品质因数，同时保持纳米颗粒提供的定位和可调谐性。对于近场自发发射，高质量或非高质量的薄金属衬底极大地改善了发射器环境与传播表面等离子体之间的场重叠，从而即使在间隙尺寸消失（3 $\sim$ 5 nm）时也能够实现高Purcell（总增强> $10^4$）、高量子产率（> 50%）自发发射。该增强具有几乎空间独立的效率，并且不遭受通常存在于先前结构中的淬灭效应。
2016-06-14 physics.optics
Plasmon Enhanced Faraday Rotation in Thin Films
本文分析了具有纳米结构表面轮廓的磁活性金属薄膜在电磁波作用下的法拉第旋转。定期以及随机的表面轮廓被认为是。研究了等离子体激元对法拉第角的贡献。对于周期光栅，我们证明了当表面等离子体波数与逆晶格的波数之一时，旋转角达到最大。法拉第角在等离子体激元带边的增强的预测。在随机表面轮廓的情况下，它表明，表面磁等离子体的扩散给出了一个主导的贡献法拉第旋转。与实验进行了比较。
2014-02-20 cond-mat.mes-hall physics.optics
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
In-situ Optical Characterization of Noble Metal Thin Film Deposition and Development of a High-performance Plasmonic Sensor
在本论文中解决的目前的工作介绍，第一次，使用倾斜光纤布拉格光栅（TFBG）传感器的准确，实时和原位表征的CVD和ALD工艺的贵金属，但特别关注金由于其理想的光学和等离子体特性。通过使用由光纤的包层-金属界面处的边界条件施加的正交偏振的横向电（TE）和横向磁（TM）谐振模式，由TFBG激发的偏振相关谐振容易地解耦。结果发现，对于来自CVD的金膜的最大厚度（~6-65 nm），这些膜的各向异性性质使得表征其有效光学性质（例如介电常数的实分量）是重要的。然而，TFBG为ALD和CVD社区引入了一个新的传感平台，用于极其敏感的原位过程监测。我们稍后还展示了薄膜生长在低（<10个循环）的知名的Al 2 O3热ALD工艺，以及等离子体增强的金ALD工艺的数字。最后，ALD生长的金涂层的使用已被用于开发具有最终折射灵敏度（~550 nm/RIU）的基于等离子体TFBG的传感器。
2017-11-15 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.optics
Laser-driven parametric instability and generation of entangled photon-plasmon states in graphene and topological insulators
我们表明，一个强的红外激光束倾斜入射到石墨烯可以经历一个参数不稳定性衰减成低频（闲频）光子和太赫兹表面等离子体。这种不稳定性是由于石墨烯的空间色散引起的强烈的面内二阶非线性响应。参量衰减导致THz等离子体激元的有效产生，并引起闲频光子和表面等离子体激元态的量子纠缠。类似的过程可以由拓扑绝缘体如Bi $_2$ Se $_3$的表面态支持。
2016-04-08 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Twist-angle and thickness-ratio tuning of plasmon polaritons in twisted bilayer van der Waals films
本文研究了WTe2薄膜双层结构中厚度比（TR）与扭曲角（TA）对太赫兹面内双曲等离激元拓扑的协同调控作用，基于有效面层光电导模型解释了该拓扑转变机制，证明TR是调控等离激元拓扑的新自由度，在生物传感等领域具应用前景。
2023-07-27 cond-mat.mes-hall physics.optics
Subwave length light focusing by surface plasmons on a silver film
本文研究了两种亚波长光聚焦装置。第一种是一个反射良好的金属薄膜，在其上激发波数为$h>>ω_0/c$的表面等离子体激元的会聚光束，该光束的束腰横截面比$λ_0^2$小得多。第二个器件是一个中间有间隙的线性纳米天线。在天线中激发共振等离子体激元。间隙中的场集中在比$λ_0^2$小得多的点上。在这两种情况下，由于第一种情况下的传播损耗和由于第二种情况下的小激励截面，亚波长聚焦点中的场增强效应大大降低。建议通过与相邻原子或量子点的相互作用来改善薄膜和纳米天线的激发效果。
2007-03-07 physics.optics
Effects of surface plasmons on spin currents in a thin film system
提出并分析了金属薄膜中表面等离子体激元驱动的电子自旋电流。金属中的电子气遵循表面等离子体激元（SP）的横向旋转电场，这导致静态磁化梯度。我们认为在这里SP在薄膜绝缘体-金属-绝缘体结构，并解决自旋扩散方程中存在的磁化梯度。结果表明，在金属界面处的SPs在金属膜中产生自旋电流。对于较薄的膜，SP变得强烈杂化，这增加了磁化梯度并增强了自旋电流。我们还讨论了自旋电流如何依赖于SP波长和金属的自旋扩散长度。可以通过调谐SP的波长和/或自旋扩散长度来控制自旋电流的极化。
2020-02-13 cond-mat.mes-hall physics.optics
Surface Plasmons in Thin Metallic Films
对于厚度不超过表层厚度的金属薄膜，表面等离子体振荡的描述问题可以用电子自由程长度与薄膜厚度之间的任意比值进行解析求解。研究了表面等离子体振荡频率与波数的关系。
2010-10-11 math-ph math.MP physics.optics
Phonon-Plasmon Interaction in Metal-Insulator-Metal Localized Surface Plasmon Systems
我们从理论上和数值上研究了弹性和局部表面等离子体激元模式之间的耦合，在一个系统的金纳米柱从薄的金膜分离的介电间隔层的几个纳米的厚度。该系统支持限制在纳米柱底部和金膜顶部之间的等离子体激元模式，其由短波长金属-绝缘体-金属传播等离子体激元形成的干涉图案引起。首先，我们通过计算机模拟的消光光谱和与不同光学模式相关的场图来呈现系统的等离子体特性。接下来介绍一个简单的分析模型，它允许正确地再现等离子体振子模式的形状和波长。该模型用于研究弹性形变和等离子体激元模式之间的耦合效率。在论文的最后部分，我们给出了完整的数值模拟系统的声子特性，然后计算不同的等离子体模式和五个声学模式的形状非常不同的声-等离子体耦合。首先通过评估共振波长的调制来评估耦合的效率，这允许与分析模型进行比较，最后根据透射光谱在整个可见范围内的时间调制来评估耦合的效率，计算纳米颗粒变形的实际值。
2016-06-01 physics.comp-ph physics.optics
Crystallographic investigation of Au nanoparticles embedded in a SrTiO$_3$ thin film for plasmonics applications by means of synchrotron radiation
采用两步沉积法在SrTiO $_3$基质中生长了具有等离子体激元应用潜力的自组织单晶Au纳米粒子。这些金纳米粒子的结晶择优取向的研究，通过同步辐射硬X射线衍射。纳米颗粒优先沿衬底法线（001）与（111）方向对齐，而发现$[110]_{SrTiO_3} \: || \: [110]_{Au}$和$[100]_{SrTiO_3} \: || \: [110]_{Au}$具有两个面内取向。此外，观察到来自具有平行于衬底法线（001）的（001）方向的纳米颗粒的较小衍射信号;再次发现两个面内取向，具有$[100]_{SrTiO_3} \: || \: [100]_{Au}$和$[100]_{SrTiO_3} \: || \: [110]_{Au}$。发现两种面内取向的粒子数依赖于第一步生长的金膜的厚度。
2014-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Comment on ``Enhanced transmission of light through a gold film due to excitation of standing surface-plasmon Bloch waves"
本文的目的是首先纠正一个误解所发挥的作用，复合波衍射表面波产生亚波长结构和第二指出，周期性布洛赫结构是不必要的有效生产的表面等离子体极化激元（SPP）作为行波或驻波的导模。引导表面波起源于垂直入射下照明的简单狭缝或凹槽边缘，并且容易实现来自这些驻波的一维（1-D）表面腔。
2007-04-27 physics.optics
Magnetically-tunable cutoff in asymmetric thin metal film plasmonic waveguide
我们从理论上研究了在一侧被磁光材料包围，另一侧被磁光介质包围的金属薄膜中长程表面等离子体激元的磁调谐截止。解析推导的截止条件预测，一个磁场偏置可以诱导一个新的退化截止状态附近的超过截止辐射在一侧可以切换到在另一侧的一个微小的变化的磁场从偏置。简并所需的磁化偏置与金属膜厚度成正比，与波长成反比。
2018-07-17 physics.app-ph 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
Thesis: Experimental exploration of gold semi-continuous films in the near- and far-field
金属纳米结构可以支持所谓的等离子体振荡（等离子体激元）。等离子体允许光的能量集中，其大小远低于光学已知的传统衍射极限。因此，等离子体允许在纳米级的新的光学应用过多。在这篇论文中，我们研究了半连续金薄膜（也称为渗滤薄膜）的光学和等离子体性质。这些薄膜由纳米尺度上复杂的曲折分形图案组成。它们是制造金属纳米结构的简单，快速和可扩展的方法。我们表明，尽管它们的整体几何形状非常复杂，但大部分薄膜的性质可以单独基于它们的强烈局部等离子体“热点”来理解-薄膜中只有几纳米的区域，其中光场增强了几千倍。此外，我们表明，这种薄膜可以用于增强金的双光子光致发光和白光连续产生。我们还表明，它是可能的，通过飞秒激光脉冲，写入信息到薄膜中，通过光热过程。这对于超密度信息存储和等离子体彩色激光打印具有潜在的应用。
2019-06-04 cond-mat.mes-hall physics.optics
Effect of plasmonic Aluminum nanoparticles shapes on optical absorption enhancement in silicon thin-film solar cells
在金属纳米颗粒的局部等离子体共振附近从金属纳米颗粒散射;特别是贵金属的共振，其主要在电磁波谱的可见光或红外部分中;是改善薄膜太阳能电池中的光吸收的一种方式。表面等离子体共振可以受到不同因素的影响，例如周围介质的类型、尺寸、形状和介电性质。在这里，我们调查，使用时域有限差分（FDTD）方法，如何不同形状的铝纳米粒子影响硅薄膜太阳能电池的吸收增强。我们的研究结果表明，使用这些颗粒，与没有颗粒的电池相比，可以实现等离子体太阳能电池超过30%的转换效率。我们还发现，虽然球形颗粒具有最高的吸收峰，但优化一些参数，例如圆柱形或盘形颗粒的高度及其与基底的距离，可以增加吸收。这些结果可以为理解和优化太阳能电池应用中的等离子体粒子提供更多的信息和见解。
2021-06-28 physics.app-ph physics.optics
Boosting thermal conductivity by surface plasmon polaritons propagating along a thin Ti film
本研究实验证实沿玻璃衬底薄Ti膜传播的表面等离激元极化子可增强面内热传导，100nm厚Ti膜热导率较块体提升约35%，为微电子散热提供新途径。
2022-07-19 physics.app-ph 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
Perfect coupling of light to surface plasmons with ultra-narrow linewidths
我们研究了电磁波垂直入射到一个薄的银膜，形成一个振荡光栅嵌入在两个均匀的，半无限的半空间之间的耦合。两个光栅结构被认为是，在其中一个的Ag膜的中点保持固定，而厚度正弦变化，而在另一个中点正弦振荡，而膜厚度保持固定。在从长波长极限减少光波长时，我们遇到与以下相关联的透射系数T和反射系数R中的特征：i）短程表面等离子体模式，ii）长程表面等离子体模式，以及iii）与光栅相切的电磁衍射。前两个特征可被视为广义（等离子体）伍德异常，而第三个是一阶常规（电磁）伍德异常。在薄膜表面的能量密度增强对应于这三个异常的波长，特别是对于在薄膜的长程等离子体激元模式。当激发银膜与一对波从相反方向入射，我们发现，通过调整光栅振荡幅度和固定的入射波的相对相位为偶数或奇数，T+R可以为一个或其他的等离子体激元模式消失，这对应于完美的耦合（阻抗匹配在电气工程的语言）之间的入射光和这些模式。
2009-06-25 physics.optics
