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
Polariton Waveguide Modes in Two-Dimensional Van der Waals Crystals: An Analytical Model and Correlative Scanning Near-Field Optical Microscopy Studies
二维范德瓦尔斯（vdW）晶体具有强的电磁约束，可以维持各种类型的极化激元，在纳米光子学和光电子学领域具有广泛的应用前景。虽然广泛的实验和数值研究致力于极化激元的vdW晶体，分析模型是稀疏的。特别是，应用这样的模型来描述最先进的近场光学显微镜所观察到的极化子行为需要进一步的研究。在此，我们发展了一个解析波导模型来描述极化激元在vdW晶体中的传播。导出了不同极化激元波导模式的色散等值线、色散关系和电磁场分布。通过近场光学成像和对典型vdW双轴晶体α-MoO 3中声子极化激元的数值模拟，验证了该模型的正确性。该模型可以扩展到其他类型的极化激元在VDW晶体，从而允许描述和理解其本地化的电磁行为解析。
2020-10-01 cond-mat.mes-hall physics.optics
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
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
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
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
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
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
Electron spin transport driven by surface plasmon polariton
提出了一种角动量从表面等离子体激元中的光学横自旋到传导电子自旋的转换机制。金属中的自由电子跟随SPP的横向旋转电场，并且所产生的轨道运动在金属中产生不均匀的静态磁化。通过求解SPP中的自旋扩散方程，我们发现磁化场产生电子自旋电流。我们表明，存在一个共振条件下的自旋电流是共振增强，自旋电流的极化翻转。我们的理论揭示了SPP作为自旋电流源的新功能。
2020-01-25 cond-mat.mes-hall physics.optics
Plasmon-Enhanced Interface Charge Transfer Exciton of 2D In-Plane Lateral and van Der Waals MoS$_2$/WS$_2$ Heterostructures
采用第一性原理计算和有限元电磁模拟相结合的多尺度计算方法，研究了二维横向和范德华2 H相MoS 2/WS 2异质结构的等离子体增强层间电荷转移激子.在2 H横向和范德华MoS $_2$ /WS $_2$异质结中观察到弱ICT激子。理论结果揭示了等离子激元与ICT激子强耦合产生激子的物理原理。金属等离子体激元能强烈增强弱CT激子，为观察弱CT激子提供了新的途径。我们的研究结果有助于加深对横向和范德华异质结中激子与等离子体激元强耦合作用所产生的激子的理解。
2020-03-27 cond-mat.mes-hall physics.optics
Observation of topological polaritons and photonic magic angles in twisted van der Waals bi-layers
扭曲的二维双层通过层间旋转和耦合提供对电子能带结构的精细控制，从而实现魔角平带超导性和莫尔激子。在这里，我们演示了如何类似的原则，结合大的各向异性，使极端的控制和操纵的声子极化激元（PhPs）在范德华（VDW）双层的光子色散。我们在实验上观察到了在光子魔角下，由极化激元杂化诱导的扭曲双层α-MoO 3中从开放（双曲型）到封闭（椭圆型）色散轮廓的可调拓扑转变，并通过拓扑量进行了鲁棒控制.在这些转变处，双层色散发生突变，表现出低损耗的可调谐极化激元通道化和分辨率低于λ0/40的无衍射传播。我们的研究结果将双电子学和莫尔物理学扩展到纳米光子学和极化电子学，在纳米成像，纳米光传播，能量转移和量子应用方面具有巨大的潜力。
2020-04-29 cond-mat.mes-hall physics.optics
Graphene plasmon polaritons: Substrate effects and nonlocal response
这篇论文被作者撤回。我们从理论上研究石墨烯等离子体激元（GPP）支持的石墨烯片夹在两个电介质之间。在局部和非局部描述石墨烯的导电性的介电环境对GPP的影响进行了研究。我们表明，一个本地响应近似总是导致，反直觉，基板独立的表面等离子体频率。另一方面，电子气的非局部描述允许存在非垂直带间跃迁，这定性地改变了结果：GPP现在取决于周围环境，并且去除了局部GPP色散关系中的奇异性。
2012-10-23 cond-mat.mes-hall 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
Tunable optical topological transitions of plasmon polaritons in WTe2 van der Waals films
本文在WTe2范德华薄膜中通过Mo掺杂和温度调控实现了面内双曲等离激元极化激元的光学拓扑转变，并利用斜切条带的偏振依赖共振实现远场拓扑追踪，为可重构低对称性等离激元纳米光子器件奠定基础。
2023-08-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
Laser-launched evanescent surface plasmon polariton field utilized as a direct coherent pumping source to generate emitted nonlinear four-wave mixing radiation
提出了一种基于表面等离子体激元（SPP）的四波混频（4 WM）概念，利用激光发射的倏逝SPP场作为相干泵浦源，直接参与介质/金属界面的非线性4 WM过程。由于局部场增强效应，预期所得4 WM辐射的转换效率将显著增加。通过数值模拟进一步研究了在空气/金膜和石墨烯片/金膜界面处实施该概念的可行性。这一概念在新兴的纳米光子学、光电子学和有源等离子体学中的应用前景诱人。
2011-03-02 cond-mat.mes-hall physics.optics
Plasmon-Polaritons in Nanoparticle Supercrystals: Microscopic Quantum Theory Beyond the Dipole Approximation
等离子体金属纳米颗粒晶体具有有趣的光学性质。它们达到了超强和深强光-物质耦合的区域，其中光子态需要包括在材料特性的模拟中。我们提出了一个量子描述的超晶体中的等离子体激元，从偶极子和四极激发的纳米粒子的积木和他们的耦合到光子。我们的模型很好地再现时域有限差分模拟的结果。它提供了详细的洞察极化激元状态的出现。以面心立方晶体为例，我们表明，偶极和四极态混合在许多高对称性方向的布里渊区。只有当包括四极子导出的状态时，才可能正确描述等离子体激元和等离子体激元-极化激元能带结构。我们的模型导致纳米粒子超晶体中的耦合强度降低的表达，我们表明，进入深强耦合制度的金属填充分数以上$0.8$。除了等离子体极化激元的能量，我们分析的偶极，四极和光子态的相对贡献，他们的本征函数，并能够证明在深强耦合制度的光去耦。我们的研究结果为更好地理解金属纳米粒子超晶体在超强和深强耦合机制下的量子特性铺平了道路。
2021-04-16 cond-mat.mes-hall physics.optics
Transverse Anderson localization of surface plasmon polaritons
研究了在倏逝耦合介质加载表面等离子体激元波导阵列中，无序对表面等离子体激元传播的影响。对角无序通过随机改变波导的高度来实现。泄漏辐射显微镜记录的波导阵列中的表面等离子体激元强度分布的实空间以及傅立叶空间图像。利用这些技术，我们实验证明了随着无序度的增加，表面等离子体激元的横向局域化。
2017-01-31 physics.optics
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
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
Polychromatic nanofocusing of surface plasmon polaritons
我们介绍了多色等离子体的概念，并提出了一个宽带等离子体透镜的表面等离子体极化激元的纳米聚焦。该透镜采用抛物线调制的金属-电介质-金属结构。这种等离子体透镜具有超过光学倍频程的带宽，从而为宽带等离子体应用开辟了新的机会。
2010-11-21 physics.optics
Surface plasmon-polariton pulses in the form of bright and dark solitons
本文考虑了在非线性介质和非线性金属边界上产生表面等离子体激元-极化激元的线性和非线性模型。我们已经展示了三维入射波如何被转换为TM模式的一次和二次谐波的表面等离子体激元-极化激元的通量。这些“慢”和“快”通量的表面等离子体激元极化激元形成在两个谐波在弱相互作用。结果表明，在一次谐波和二次谐波的强相互作用下，表面等离子体激元-极化激元脉冲分别作为亮孤子和暗孤子传播。
2012-10-01 physics.optics
Ultrahigh quality infrared polaritonic resonators based on bottom-up-synthesized van der Waals nanoribbons
支持声子极化激元准粒子的范德华纳米材料具有前所未有的光限制能力，使它们成为分子传感、热发射和亚波长成像应用的理想系统，但它们需要无缺陷的结晶度和纳米结构的形状因子来充分展示这些能力。我们引入自下而上合成的α-MoO 3结构作为纳米级声子极化激元系统，其特征在于与大块单晶一致的可剪裁的形态和晶体质量。α-MoO 3纳米带作为低损耗的双曲法布里-珀罗纳米谐振器，我们实验映射双曲共振超过四个Reststrahlen带跨越远红外和中红外光谱范围，包括超过10阶的共振模式。测得的品质因数是迄今为止声子极化激元范德华结构中最高的。我们预计，自下而上合成的极化激元范德华纳米结构将作为一个高性能和低损耗的平台，为红外光学和光电应用。
2022-01-11 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
All-angle negative refraction of highly squeezed plasmon and phonon polaritons in graphene-boron nitride heterostructures
纳米光子学的一个基本组成部分是实现极化激元负折射的能力，因为这可以证明许多独特的纳米级应用，如深亚波长成像，超透镜和新的指导。然而，为了实现高度压缩的极化激元的负折射，例如石墨烯中的等离子体激元和氮化硼（BN）中的声子极化激元，其波长被压缩超过100倍，需要能够随意翻转其群速度的符号，这是具有挑战性的。在这里，我们揭示了石墨烯-BN异质结构中的等离子体激元和声子极化激元之间的强耦合可以用于翻转所产生的混合（等离子体激元-声子-极化激元）模式的群速度的符号。我们预测了等离子体激元和声子极化激元之间的全角度负折射，更令人惊讶的是，混合石墨烯等离子体激元之间，以及混合声子极化激元之间。因此，石墨烯-BN异质结构为纳米超颖表面和纳米成像元件的设计提供了通用平台。
2017-06-15 physics.optics
Plasmon-polaritons and diffraction on the layer of asymmetric hyperbolic metamaterial
我们考虑了沿一层双曲型超材料的等离子激元在各向异性轴平面内传播，其方向任意。作为层状材料，我们使用周期性的平面层状人工介质或薄金属和电介质层的双曲超材料，并产生其均匀化。找到了快、慢、泄漏、滑动流、前向和后向等离子体激元-极化激元存在的条件，得到了任意偏振态平面波在这种结构上衍射的菲涅耳公式。计算了等离子体激元-极化激元的色散和平面波衍射。
2020-01-10 physics.optics
Control of Magnetic Dipole Emission with Surface Plasmon Polaritons
理论分析和实验证明了利用表面等离子体激元增强弱磁偶极跃迁的可能性，简单的平面几何形状和正弦波轮廓调制等离子体激元薄膜。自发发射的Eu 3+在沉积到等离子体表面上的有机基质中表现出特定的角度和极化模式，在电和磁偶极跃迁具有明确定义的最大值，在等离子体去耦条件下表现出的特性和大小的效果。
2018-06-13 physics.optics
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
Single-photon excitation of surface plasmon polaritons
我们提供了单光子激发金属表面表面等离子体激元的量子力学描述。一个衰减反射设置描述的量子激发过程中，我们发现非常有效的光子表面等离子体波包转移。使用一个完全量子化的治疗领域，我们介绍了它们的相互作用的哈密顿量和研究的量子统计在转移过程中的金属和没有损失。
2008-10-23 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
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
Strong coupling between surface plasmon polaritons and emitters
在这篇综述中，我们看看的概念和国家的最先进的关于强耦合的表面等离子体极化激元模式与量子发射体，如激子在J-聚集体，染料分子和量子点的状态。我们探讨的现象，强耦合参考了一些涉及电磁场和物质的例子。然后，我们提供了一个简洁的描述表面等离子体激元的相关背景物理。广泛的历史背景的概述和最近的相关实验进展，表面等离子体激元和量子发射体之间的强耦合的详细讨论。三个概念框架，然后深入讨论和比较：经典，半经典和完全量子力学，这些理论框架将有相关的强耦合超出涉及表面等离子体激元。最后，我们对这个迅速崛起的领域的未来进行了展望，我们相信这个领域将发展到包含更多有趣的物理学，并将在范围上发展到与其他科学领域相关。
2014-05-07 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
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
Spin Current Generation by a Surface Plasmon Polariton
表面等离子体激元（SPP）是一种在金属表面上紧密局域化的电磁波，它超过了衍射极限。近年来，理论上提出了SPP与电子之间的角动量转换。在本工作中，我们成功地测量了SPP诱导的自旋流，证明了角动量相互转换的事实。从光到自旋电流的这种转换可以用作具有光学数据传输或存储的下一代自旋电子计算中的耦合器。
2020-04-26 cond-mat.mes-hall physics.app-ph 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
Quantum Statistics of Surface Plasmon Polaritons in Metallic Stripe Waveguides
单表面等离子体激元激发使用通过自发参量下转换产生的光子。研究了平均激发率、强度关联和Fock态布居。在我们的实验中观察到的二阶相干性的依赖性是一致的线性不相关的马尔可夫环境中的量子制度。我们的研究结果提供了重要的信息损失的影响，用于评估潜在的等离子体波导未来的纳米光子电路在量子制度。
2012-04-06 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
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
Local excitation of surface plasmon polaritons using nitrogen-vacancy centers
使用具有多个氮空位（NV）中心（~400）的（~100）nm尺寸的纳米金刚石（ND）在银表面局部激发表面等离子体激元（SPP）。来自外部照射（在532 nm处）ND和来自附近ND（其未被照射但产生由照射ND激发的SPP的面外散射）的荧光表现出明显不同的波长光谱，显示出由于SPP传播损耗而引起的短波长滤波。结果表明，具有多个NV中心的ND可以用作平面集成等离子体的有效亚波长SPP源，用于各种应用。
2016-09-15 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
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
Terahertz volume plasmon-polariton modulation in all-dielectric hyperbolic metamaterials
Duke University（杜克大学）；Center for Extreme Materials, Duke University（杜克大学极端材料中心）
本文研究了全介质双曲超材料中通过掺杂和几何参数调控太赫兹高k等离子体极化激元模式的方法与机制。
2026-01-07 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph 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
Room temperature Tamm-Plasmon Exciton-Polaritons with a WSe2 monolayer
固态腔量子电动力学是探索光-物质耦合前沿的一个快速发展的领域。等离子体激元方法在这一领域特别感兴趣，因为它们具有将光学模式挤压到显著低于衍射极限的空间的潜力1，2，增强了光-物质耦合。它们还可作为一种架构，用于设计具有最小占地面积的超快速非线性集成电路3。过渡金属二硫属化物非常适合作为这种电路中的活性材料，因为它们在最终单层极限下与光强烈相互作用4。在这里，我们实现了Tamm-plasmon-polariton结构，并研究了WSe 2单层的耦合，托管高度稳定的激子5。激子-极化子形成在室温下表现在光致发光中研究的特征能量-动量色散关系中，其特征在于激子和光子模式之间的反交叉，拉比分裂为23.5 meV。在环境条件下在具有原子单层的等离子体结构中创建极化激元准粒子是迈向紧凑的高度非线性集成光子和极化激元电路的关键一步6，7。
2016-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas 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
