Evolution of surface-plasmon-polariton and Dyakonov-Tamm waves with the ambichirality of a partnering dielectric material
各向同性均质金属和双手性介质材料的平面界面可以引导表面等离子体激元波。各向同性的均匀介质材料和双手性介质材料的平面界面可以引导Dyakonov-Tamm波。在任何一种情况下，我们发现，作为ambichiral伙伴材料演变成一个精细的手征材料，表面波传播的色散方程的解决方案表明收敛。相速较大的表面波比相速较小的表面波收敛得快。
2014-05-20 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
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
Reversal and tunability of the surface plasmon enhanced optical forces on a nanorod pair in the presence of a dielectric interlayer
数值研究了介电夹层对金纳米棒对表面等离子体激元辅助光作用力的影响。频率相关的电磁力通过麦克斯韦方程组的有限元求解器的全矢量解得到。我们得到了具有不同介电常数或厚度的介电夹层的纳米棒所经历的共同和相对电磁力。特别是，我们证明了使用的液晶夹层可以被利用作为一个动态的调整机制的相对力的方向的逆转。
2013-09-06 physics.optics
A General Way to Control the Reversal of Near Field Optical Binding Force between Plasmonic or Dielectric Dimers
近场光学结合力的控制是实现粒子聚集、聚集和局域化表面等离子体传感器的关键。到目前为止，还没有通用的方法来逆转不同形状（立方体、圆柱体、环、球体）的等离子体或介电纳米二聚体的近场光学结合力。在这篇文章中，对于等离子体和电介质物体，我们已经证明了一种通用的方法来控制不同形状的二聚体集的近场结合力的逆转。力反转通过简单的对称性破缺来实现，考虑到纳米颗粒一半或少于一半浸没在不均匀的介电背景中，即在空气-水界面处。利用Fano共振、干涉场、光学洛伦兹力的反常行为和象荷理论对这种反转现象进行了解释。然而，如果二聚体集合被放置在介电界面上或完全在均匀介质内，则结合力的符号不反转。我们提出的配置提供了一个通用的机制存档约束力逆转等离子体和电介质对象，这可以通过非常简单的实验装置进行验证。
2018-04-14 physics.optics
Momentum-space spectroscopy for advanced analysis of dielectric-loaded surface plasmon polariton coupled and bent waveguides
我们进行先进的辐射泄漏显微镜路由介质加载等离子体波导结构。通过直接平面成像和动量空间光谱，我们分析了耦合波导之间的能量传递作为间隙距离的函数，并揭示了弯曲几何形状的动量分布。具体来说，我们观察到一个明确的简并升降机的有效指数强相互作用的波导与耦合模理论。我们使用动量空间表示来讨论曲率对介质加载波导的影响。实验图像被成功地再现的数值和分析模型的模式在弯曲的等离子体波导中传播。
2013-05-03 physics.optics
First experimental observation of plasmonic photonic jet based on dielectric cube
我们报告的第一个实验证明，微结构的基础上的介电长方体结合到一个薄的金属膜可以作为一个有效的等离子体透镜，允许聚焦表面等离子体在亚波长尺度。通过数值模拟微结构中的表面等离子体激元-极化激元（SPP）场强度分布，在1530 nm的通信波长处观察到了低发散度的等离子体光子射流（PPJ）和高强度的亚波长光斑。然后制作了微结构的实验样品，利用振幅和相位分辨扫描近场光学显微镜研究了SSP的场强分布，并演示了SSP波的PPJ效应的实验观察。这种新颖而简单的平台可以为等离子体，高分辨率成像，生物光子学以及光学数据存储提供新的途径。
2019-12-25 physics.optics
Surface modes in plasmonic Bragg fibers with negative average permittivity
我们研究了由纳米结构的同轴圆柱形金属-介质多层膜组成的等离子体布拉格光纤中的表面模式。我们表明，表面模式的存在是由等离子体布拉格光纤，$\bar{% \varepsilon}$的空间平均介电常数的符号。具体地，局部表面模式发生在具有$\bar{\varepsilon}<0$的圆柱形芯和最外面的均匀电介质之间的界面处，这类似于在具有相反符号的平均介电常数的两个不同的一维平面金属-电介质晶格之间的界面处的拓扑保护的等离子体表面模式。此外，随着介质-金属环数目的增加，具有不同方位角模数的表面模的传播常数逐渐接近相应平面金属/介质界面处形成的表面等离子体激元的传播常数.等离子体布拉格光纤的这种表面模式的鲁棒性也被证明。
2018-01-20 physics.optics
Surface waves on metal-dielectric boundaries on the frequency of $ω_{pl}$
研究了不同形状的金属-电介质界面上的表面光学等离子体激元。本研究的特点是探索了频率大于$ω_{pl}/\sqrt{2}$且近似等于$ω_{pl}$的等离子体激元。这些等离子体存在于薄膜、薄圆柱体和球体上。这样的等离子体激元不存在于单个表面上。对于应用，使用~ $ω_{pl}$频率的等离子体意味着将纳米光子器件提升到短波长范围。对于Ag，这意味着提升到140 nm的波长。
2007-05-24 physics.optics
Plasmon Assisted Transparency in Metal--Dielectric Microspheres
我们对分层金属介电微球的光散射进行了理论分析。该系统由两个球面谐振器组成，通过同心嵌入耦合。求解该系统的模式，我们发现，附近的避免交叉的散射截面显着抑制，表现出可调的光学透明度。类似于电磁感应透明，这种现象是与一个大的群延迟，这在我们的系统中表现为平坦的方位角色散。
2006-09-20 physics.optics
Nanoscale phase-control is one of the most powerful approaches to specifically tailor electrical fields in modern nanophotonics. Especially the precise sub-wavelength assembly of many individual nano-building-blocks has given rise to exciting new materials as diverse as metamaterials, for miniaturizing optics, or 3D assembled plasmonic structures for biosensing applications. Despite its fundamental importance, the phase-response of individual nanostructures is experimentally extremely challenging to visualize. Here, we address this shortcoming and measure the quantitative scattering phase of d…
2021-03-02 physics.optics
Enhanced surface plasmon resonance absorption in metal-dielectric-metal layered microspheres
对介观金属-电介质-金属微球的表面等离子体共振色散关系进行了理论研究。通过分析麦克斯韦方程组的解决方案，我们得到了一个简单的几何条件，该系统具有一个带的表面等离子体模式的谐振频率弱依赖于多极数。使用修改的米氏计算，我们发现，大量的模式属于这个平坦的色散带可以同时激发的平面波，从而提高了吸收截面。我们表明，增强的吸收峰的球体是几何可调的在整个可见光范围内。
2006-01-19 physics.optics
Adjustable subwavelength localization in a hybrid plasmonic waveguide
混合等离子体激元波导由嵌入在金属表面附近的低介电常数电介质中的高介电常数电介质层组成。这种结构被认为是最有前景的候选人之一，为远程亚波长引导。我们提出了定性分析和数值结果，揭示了特殊的波导设计的优点时，圆柱体的介电常数大于金属的介电常数的绝对值。在这种情况下，可以通过控制间隙宽度来实现任意的亚波长模式尺寸。我们的定性分析是基于考虑类的导体间隙介质系统。通过将混合等离子体激元模式扩展到单个圆柱模式和金属屏的表面等离子体激元-极化激元模式，并匹配边界条件，得到了数值解。
2013-01-16 physics.optics
Neighboring Interactions in a Periodic Plasmonic Material for Solar-Thermal Energy Conversion
采用时域有限差分法（FDTD）研究了周期性等离子体超材料中相邻粒子对近单位光吸收率的影响。超材料被构造为位于氧化铝（Al $_2$ O $_3$）介电环境上方的银纳米颗粒（20- 90 nm）。进行颗粒宽度和电介质厚度的全参数扫描。计算结果确定了金属-电介质和金属-空气之间的几个共振，这些共振有可能通过堆叠的几何形状来扩大响应。一个显着的耦合谐振之间的金属-介电谐振和粒子之间的腔谐振被捕获作为电介质厚度的函数。这种耦合谐振在介质厚度为40 nm以下和腔宽为20 nm以上时不明显。此外，当颗粒宽度为晶胞长度的一半时，预测了明显的传播表面等离子体激元共振。
2015-05-14 physics.optics
Modelling resonant transmission in a Fabry-Perot/Surface-Plasmon microcavity
提出用基本透射函数建模平面金属镜法布里-珀罗腔的表面等离激元共振，准确拟合随入射角与波长变化的实验透射率，并导出两种机制的共振条件。
2024-10-28 physics.optics
Core-Shell Structured Dielectric-Metal Circular Nanodisk Antenna: Gap Plasmon Assisted Magnetic Toroid-like Cavity Modes
等离子体纳米天线，其性质基本上是由它们的谐振模式，是感兴趣的根本和各种应用。具有各种形状、几何形状和组成的DNA已经被证明，每种DNA都具有独特的性质和潜在的应用。在这里，我们建议使用的侧壁涂层作为一个额外的自由度来操纵等离子体激元间隙腔模式在强耦合金属纳米盘。结果表明，对于厚度为几十纳米的介电中间层和侧壁等离子体涂层的超过十纳米，通常的光学磁共振模式被消除，只有磁环类模式是可持续的红外和可见光制度。所有这些深亚波长模式可以被解释为来自间隙表面等离子体激元的干涉效应。我们的研究结果将是有用的纳米天线设计，高Q腔传感，结构光束的产生，和光子发射工程。
2014-12-04 physics.optics
Compact wavelength add-drop multiplexers using Bragg gratings in coupled dielectric-loaded plasmonic waveguides
本文提出了一种利用介质加载表面等离子体激元波导（DLSPPWs）的紧凑型波长分插复用器。基于DLSPPW的配置利用定向耦合器的路由特性和布拉格光栅的滤波能力。我们提出了一个20- $μ$米长的设备在电信波长，可以重新路由约70 nm的波长带中分离的光信号工作的实际实现。我们使用扫描近场光学显微镜以及泄漏辐射显微镜表征制造的结构的性能，并支持我们的研究结果与数值模拟。
2016-09-17 physics.optics
Stationary plasmon-soliton waves in metal-dielectric nonlinear planar structures: modeling and properties
我们提出了三种互补的方法来研究一维非线性金属-介质结构中的定态非线性解。其中两个使用克尔型非线性项的近似处理，只考虑领先的电场分量，而第三个允许精确的非线性处理。与所有三个模型得到的结果的直接比较，它们之间的良好的协议证明了已被用来构建模型的假设。系统地研究了由两层、三层和四层组成的半无限克尔型非线性介质、金属薄膜和线性介质的结构。详细分析了这三类结构的解的性质、类型和个数。找到了等离子体孤子波存在的参数范围，提出并研究了等离子体孤子在已用于空间孤子研究的功率级上存在的具有实际光学几何参数的结构。
2013-12-02 physics.optics
Mixing of spin and orbital angular momenta via second-harmonic generation in plasmonic and dielectric chiral nanostructures
我们提出了一个理论研究的特性的非线性自旋轨道角动量耦合的二次谐波产生诱导的等离子体和介电纳米结构的中心对称材料。特别是，相位奇异性和偏振螺旋在基波和二次谐波光场的纵向分量和散射体的对称性属性之间的连接进行了讨论。通过深入比较结构化光束与等离子体和介电纳米结构的相互作用，我们发现，表现出磁共振和电共振的全介电和等离子体纳米结构具有可比的二次谐波转换效率。此外，还揭示了单个和手征散射体团簇的二次谐波增强机制，并讨论了入射光束的光学角动量含量与非线性光散射增强的关系。特别地，我们给出了非线性自旋-轨道角动量相互作用的一般性角动量守恒定律，其中包括具有不同阶旋转对称性的手征结构的准角动量.作为我们的研究相关的纳米光子学的一个关键结论，我们认为，全电介质纳米结构提供了一个更合适的平台，实验研究自旋和轨道角动量之间的非线性相互作用，相比等离子体，主要是由于其较窄的共振峰，较低的固有损耗，和较高的可持续的光功率。
2017-04-20 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
A comparative analysis of plasmonic and dielectric metasurface sensing platforms powered by bound states in the continuum
本文对比等离激元与介电BIC超表面在不同损耗液体环境中的传感性能，发现干燥条件下介电平台更优，有损耗溶剂中等离激元平台更佳，为SEIRAS材料选择提供框架。
2025-06-23 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
Exceptional compound plasmon-polariton waves
本文研究三材料结构中复合等离子体-极化激元波的传播，发现当一侧介电材料为各向异性时可在特定方向导引异常CPP波，并通过数值求解边值问题确定了其空间场分布。
2020-09-10 physics.optics
Compound surface-plasmon-polariton waves guided by a thin metal layer sandwiched between a homogeneous isotropic dielectric material and a structurally chiral material
多个复合表面等离子体激元-极化激元（SPP）波可以通过由夹在均匀各向同性电介质（HID）材料和电介质结构手性材料（SCM）之间的足够厚的金属层组成的结构来引导。当金属层的厚度与趋肤深度相当时，复合SPP波强烈地绑定到两个金属/电介质界面，但当厚度大得多时，复合SPP波仅绑定到两个界面中的一个。复合SPP波在相速度、衰减率和场轮廓方面不同，即使所有都可以在相同的频率下激发。一些复合SPP波在横向平面中传播方向的选择不会受到很大影响，但其他复合SPP波会受到影响，这取决于金属厚度。对于固定的金属厚度，复合SPP波的数量取决于HID材料的相对介电常数，这对于感测应用是有用的。
2015-09-08 physics.optics
Electromagnetic scattering by a partially graphene-coated dielectric cylinder : efficient computation and multiple plasmonic resonances
本文提出一种基于傅里叶-贝塞尔展开和辅助边界条件的数值方法，高效求解部分石墨烯涂层介电柱体的电磁散射问题，并揭示了由表面模式引起的多重等离激元共振。
2022-06-20 physics.optics
Compound surface-plasmon-polariton waves guided by a thin metal layer sandwiched between a homogeneous isotropic dielectric material and a periodically multilayered isotropic dielectric material
固定频率的多个p-和s-偏振复合表面等离子体激元（SPP）波可以由夹在均匀各向同性电介质（HID）材料和周期性多层各向同性电介质（PMLID）材料之间的金属层组成的结构引导。对于任何厚度的金属层，必须存在至少一个复合SPP波。它具有p-极化状态，当金属厚度大时，它强烈地结合到金属/HID界面，但当金属厚度小时，它强烈地结合到金属/电介质界面。当金属层消失时，该复合SPP波转变为Tamm波。取决于金属层的厚度、HID材料的相对介电常数以及PMLID材料的周期和成分，存在额外的复合SPP波。其中一些是p极化的，另一些是s极化的。它们在相速、衰减率和场分布上都不同，尽管它们都可以在相同的频率下激发。当金属层薄时，复合SPP波的数量对HID材料的相对介电常数的多重性和依赖性对于光学感测应用可能是有用的。
2015-06-29 physics.optics
Highly Confined Optical Modes in Nanoscale Metal-Dielectric Multilayers
我们表明，堆叠的金属介电纳米层，除了长距离和短距离等离子体激元，引导也强烈限制在多层内的模式的整个家庭-体等离子体激元模式。我们提出的分类方案，反映了这些模式的特定属性。我们报告了通过测量由三对二氧化硅（29纳米）/金（25纳米）层制成的结构中的模态指数来实验验证体等离子体振子模式。
2007-06-08 physics.optics
Dual Plasmonic Modes from In-Situ Silver Nanoparticle Formation via Diffusion at Silver / Dielectric Interfaces
各种几何形状的金属-电介质界面是表面等离子体激元的基本光子材料平台。表面等离子激元和局域表面等离子激元是分别在平面和曲面金属-电介质界面上激发的两种表面等离子激元模式。在这里，我们证明了原位形成的银纳米粒子扩散在平面界面之间的沉积银和氮化物的氮化物。在一个步骤中，我们合成的纳米结构，表现出本地化的表面等离子体共振在银纳米粒子和表面等离子体共振在平面界面。我们开发了一个精确的光学模型，描述两个表面等离子体激元模式应用有效介质理论的实验ToF-SIMS和XPS的深度分布。我们的研究结果提供了对固有金属-电介质界面缺陷的基本材料见解，以及一种新的原位纳米颗粒合成方法，该方法与传统的平面界面制造无缝集成。这些独特的结果打开了前景光明的光子等离子体激元的应用，利用两个表面等离子体激元模式的耦合。
2019-04-15 physics.app-ph physics.optics
Electromagnetically induced transparency in hybrid plasmonic-dielectric system
我们提出了一个等离子体-介质混合系统的银切割线对和周期性凹槽的硅光栅波导之间的对称和非对称耦合的理论和数值分析。结果表明，这两种耦合都能产生类似于量子光学现象的电磁感应透明。透射光谱显示出对称耦合的单一透明窗口。在该透明窗口附近的强正相色散导致慢光效应。然而，由于双EIT效应，透射光谱出现了用于非对称耦合的额外透明窗口，该双EIT效应源于暗模式和亮模式之间的非对称耦合共振（ACR）。更重要的是，通过与对称耦合相比，ACR的激发还与群指数从小于40到大于2500的显著改善相关联，这对应于高透明效率。该方案提供了一种替代的方式来开发用于等离子体传感、全光开关和慢光应用的系统的构建模块。
2010-11-19 physics.optics
Compensation of loss in propagating surface plasmon polariton by gain in adjacent dielectric medium
本文报道了用染料抑制银膜与光泵聚合物界面上表面等离子体激元的损耗。大幅度的效应使得“主动”纳米等离子体激元的各种应用成为可能。实验研究是伴随着发展的现象的分析描述和解决的争议，关于一个波的波矢量的方向与一个强的倏逝分量在一个活跃的介质。
2007-04-12 physics.optics
Surface plasmon polariton propagation around bends at a metal-dielectric interface
我们从理论上分析了表面等离子体激元的传播与一个有限的弯曲半径的金属角落，使用一维模型类似于从一个有限深的势阱的散射。我们得到的能量反射和透射系数在短波长的限制，以及上限的透射率的表达式。在某些情况下，我们发现，在非平面界面上的传播可能会导致比平坦表面上的损耗更低，与预期相反。此外，我们还发现，最大透射率非单调地依赖于弯曲半径，允许增加的透射率与半径减小。
2004-06-29 physics.optics
Nanolasers have great potential as both on-chip light sources and optical barcoding particles. We demonstrate ultrasmall InGaP and InGaAsP disk lasers with diameters down to 360 nm (198 nm in height) in the red spectral range. Optically pumped, room-temperature, single-mode lasing was achieved from both disk-on-pillar and isolated particles. When isolated disks were placed on gold, plasmon polariton lasing was obtained with Purcell-enhanced stimulated emission. UV lithography and plasma ashing enabled the fabrication of nanodisks on a wafer-scale, with intended random size variation. Silica-co…
2022-12-26 physics.optics
Plasmonic resonances in the chain of spheroidal metallic nanoparticles on the dielectric substrate
本文在局域场近似下研究介电基底上长椭球金属颗粒链的等离激元共振，推导横向链极化率与共振频率，分析谱移及材料和介电环境影响，并确立理论适用范围。
2024-12-30 physics.optics
Propagation of surface plasmons through planar interface
我们分析了入射到两个平面界面的表面等离子体激元的散射。通过使用由Oulton等人[Phys.Rev.B76，035408（2007）]开发的散射矩阵技术，我们计算了倾斜入射角的透射、反射系数和辐射损耗。我们发现，表面波通过两个表面之间的单一界面的传输可能伴随着10- 40%的等离子体能量的辐射损失。
2010-04-01 physics.optics
Dielectric microsphere coupled to a plasmonic nanowire: A self-assembled hybrid optical antenna
混合介观结构可以将介电光学共振与等离子体激元极化激元结合起来，在芯片级纳米光通信和传感中具有重要意义。这项实验研究展示了如何将荧光微球耦合到银纳米线上，作为远程激发的光学天线。为了实现这种结构，自组装方法被用来耦合荧光二氧化硅微球到一个单一的银纳米线。通过在纳米线的一端激发传播的表面等离子体激元，实现了微球的斯托克斯位移回音壁模式（WGM）的远程激发。使用傅立叶平面光学显微镜研究了WGM介导的荧光发射，并对天线的极向和方位发射角进行了量化。有趣的是，银纳米线的厚度被证明有直接的分支上的角发射模式，从而提供了一个设计参数来调谐天线特性。此外，通过采用三维数值模拟，电近场的微球和纳米线之间的间隙结映射，和纳米线耦合到微球的模式被识别。这项工作提供了一种自组装的光学天线，结合了介电光学共振与传播等离子体激元，并可以利用在混合非线性纳米光子学和单分子遥感。
2019-10-09 physics.optics
Relations between near-field enhancements and Purcell factors in hybrid nanostructures of plasmonic antennas and dielectric cavities
本文理论揭示了混合等离子体-介质纳米结构中近场增强与珀塞尔因子并非完全正相关，消光截面是决定珀塞尔因子的关键因素，并给出了耦合系统珀塞尔因子的预测方法与极限。
2024-01-15 physics.optics
Polarizability Expressions for Predicting Resonances in Plasmonic and Mie Scatterers
偏振度表达式通常用于光学和光子学中，以模拟小颗粒的光散射。基于粒子散射系数的泰勒级数的模型不能预测介电粒子的形态共振。在这里，我们建议使用的特殊功能中出现的米氏散射系数的表达式的因式分解，以获得点状模型。这些模型可以应用于再现介质粒子的Mie共振和金属粒子的等离子体共振。它们提供了简单但强大的工具，以准确预测电介质粒子中的电磁Mie共振。
2017-05-12 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
Quantum-Spillover-Enhanced Surface-Plasmonic Absorption at the Interface of Silver and High-Index Dielectrics
我们证明了一个意想不到的强大的表面等离子体吸收的界面处的银和高指数的电子和光子光谱的基础上。测量的吸收带宽和强度与经典理论有很大的偏差。我们的密度泛函计算很好地预测了这种现象的发生。结果表明，由于在这样的界面处的低金属-介电功函数，传导电子可以显示出剧烈的量子溢出，导致界面电子-空穴对的产生主导表面等离子体的衰减。这一发现对于理解和设计利用贵金属和高折射率金属的量子纳米等离子体器件具有根本的重要性。
2015-10-29 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Controlling the surface plasmon excitation efficiency using dielectric magneto-optical cavity
从理论上研究了平面波在金属界面上磁光腔的衍射。我们发现，本地化的本征模的腔的激发允许一个有效地激发表面等离子体激元（SPP）。我们利用腔模的偏振和对称特性，提出了一种有效的方法来控制SPP强度通过外部磁场。理论预测与基于广义洛仑兹互易定理和非周期傅里叶模态方法的严格计算结果吻合良好。磁化引起的相对强度变化的激发SPP在数值计算中表现出从百分之几到100%，这取决于入射波的偏振。这种大的调制为考虑磁光强度效应的有效SPP调制开辟了新的可能性。
2018-05-17 physics.optics
Plasmonic effects in rod-like metal-dielectric nanoparticles
本文基于等效长椭球模型研究棒状金属-介电双层纳米颗粒的等离激元光学性质，分析尺寸、形状及核壳材料对极化率和吸收散射截面的影响，并给出获得最大辐射效率的形状与尺寸比建议。
2024-06-30 physics.optics
From surface to volume plasmons in hyperbolic metamaterials: General existence conditions for bulk high-k waves in metal-dielectric and graphene-dielectric multilayers
我们从理论上研究了亚波长周期多层结构中宽带体大波矢（高k）传播波（如双曲型超材料中的体等离子体激元）的一般存在条件。描述的反射系数的广义共振极点的结构的单位细胞中的基本激发，并使用布洛赫定理，我们推导出解析表达式的大波矢传播解决方案的频带。我们应用我们的形式主义，以确定在两个重要的情况下存在的高k带：众所周知的金属电介质，最近推出的石墨烯电介质堆栈。我们证实，在薄金属层中的短程表面等离子体可以引起双曲超材料特性，并证明长程表面等离子体不能。我们还表明，石墨烯介电多层膜倾向于支持高k波，并探讨了这是可能的参数范围，证实了使用石墨烯的双曲色散材料的前景。该方法适用于各种各样的结构，如连续或结构化的微波，太赫兹（THz）和光学超材料。
2014-04-04 cond-mat.mes-hall physics.optics
Robust Optical Pulling of Plasmonic, Chiral, and Dielectric Nanorods in Single and Cluster Configurations Using Hyperbolic Metamaterials
Sylhet Engineering College（锡尔赫特工程学院）；Sylhet Agricultural University（锡尔赫特农业大学）
本研究利用双曲超材料基底，通过全波模拟证明等离激元、手性和介电纳米棒在团簇及单体构型下均能产生稳定的光学牵引力，且等离激元在单体时受力最大，为光学操控提供了实用方案。
2026-10-06 physics.optics
We develop a consistent quantum description of surface plasmons interacting with quantum emitters and external electromagnetic field. Within the framework of macroscopic electrodynamics in dispersive and absorptive medium, we derive, in the Markov approximation, the canonical Hamiltonian, commutation relations, and coupling parameters for the plasmon modes in metal-dielectric structures of an arbitrary shape whose characteristic size is well below the diffraction limit. We then develop a new quantum approach bridging the macroscopic and canonical schemes which describes the interacting plasmon…
2021-01-20 cond-mat.mes-hall physics.optics
Surface recoil force on dielectric nano--particles enhancement via graphene acoustic surface plasmons excitation: non--local effects consideration
研究通过石墨烯声学表面等离激元激发增强介电纳米颗粒的反冲力，发现引入非局域效应后ASPs贡献改变可忽略，但近场非局域散射损耗在颗粒靠近石墨烯时主导该力，助力新型光机械结构设计。
2024-01-06 physics.optics
Dynamical analysis of a weakly coupled nonlinear dielectric waveguide -- surface-plasmon model as a new type of Josephson Junction
我们提出一种弱耦合的非线性介质波导-表面等离子体激元系统可以表述为一种新型的约瑟夫森结。这样的系统可以沿着金属-电介质界面实现，其中电介质承载用于孤子传播的非线性波导（例如光纤）。我们证明，该系统是在非常低的温度下的原子凝聚体的玻色约瑟夫森结（BJJ）的密切类似，但表现出不同的动力学特征。特别是，孤子和表面等离子体激元之间的固有的动态耦合参数产生自陷振荡态在非零分数布居零和$π$时间平均相位差。在相空间中的动态的显着特点。
2011-05-30 cond-mat.quant-gas physics.optics
Surface-plasmon mode hybridization in sub-wavelength microdisk lasers
在亚波长比例的半导体微盘激光器腔中演示了表面等离子体激元和介质波导回音壁模的混合。金属层沉积在半导体微盘的顶部，其半径系统地变化以使表面等离子体激元和介电模式之间的模式杂交成为可能。通过光致发光光谱实验观察到两种腔模类型的反交叉行为，并在室温下实现了波长为1.3 μ m的光泵激光作用。
2009-08-25 physics.optics
The enhancement of the photoluminescence of quantum dots induced by an optical nanoantenna has been studied considerably, but there is still significant interest in optimizing and miniaturizing such structures, especially when accompanied by an experimental demonstration. Most of the realizations use plasmonic platforms, and some also use all-dielectric nanoantennas, but hybrid dielectric-plasmonic (subwavelength) nanostructures have been very little explored. In this paper, we propose and demonstrate single subwavelength hybrid dielectric-plasmonic optical nanoantennas coupled to localized qu…
2023-02-28 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
Bonding and antibonding modes in metal-dielectric-metal plasmonic antennas for dual-band applications
支持等离子体激元（SPP）-耦合到介质中的电磁场的电子的集体激发-的谐振光学天线与感测、光致发光和发光器件等相关。由于SPP色散，呈现窄SPP谐振的固定几何形状的常规天线不能同时在两个不同的谱带中操作。相反，在这里，它表明，在金属磁盘，由纳米间隔，杂交反键SPP模式停留在可见光范围内，而键合的一个可以被推到中红外范围。这样的SPP二聚体可以感测两种纳米级体积的材料，其指纹中心频率相差5倍。此外，中红外SPP共振可以通过采用相变材料（VO 2）作为间隔物来调谐。通过以反键光学模式的频率加热材料来控制相变材料的介电常数。这些发现打开了一扇门，一类新的光电子器件能够在显着不同的频率范围内的线性制度，并与相同的偏振的照明波。
2020-04-02 physics.optics
Size dependence of multipolar plasmon resonance frequencies and damping rates in simple metal spherical nanoparticles
多极等离子体激元振荡频率和相应的阻尼率形成的最简单的自由电子金属纳米球进行了研究。控制等离子体特征的可能性，通过选择的大小和介电特性的球周围进行了讨论。所研究的金属的光学性质内描述的Drude-Sommerfeld模型的介电函数与有效参数acounting的贡献的传导电子和带间跃迁。没有近似是在粒子的大小方面，等离子体的大小特性进行了严格的描述。我们对钠纳米液滴[1]的实验结果与偶极和四极等离子体激元的振荡频率尺寸依赖性进行了比较。
2008-04-14 physics.optics
Diffraction limited focusing and routing of gap plasmons by a metal-dielectric-metal lens
无源光学元件可以在诸如等离子体激元集成电路的光子应用中发挥关键作用。在这里，我们实验证明被动间隙等离子体聚焦和路由在二维。这是通过将高数值孔径的金属-电介质-金属透镜结合到平面波导器件中来实现的。通过金属溅射，氧化物沉积，电子和聚焦离子束光刻，和氩离子铣削制造的详细报告。衍射限制聚焦的光学特征在于用显微镜对耦合输出的光进行采样。测量的焦距和半高宽光斑尺寸与计算的透镜性能吻合良好。表面等离子体激元的传播长度是通过从多个耦合器输出的狭缝中取样来测量的。
2015-07-30 cond-mat.mes-hall 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
From local to nonlocal high-Q plasmonic metasurfaces
本文提出一种综合策略，通过有效剪裁局域和非局域机制下的谐振模式，克服损耗限制，在等离激元超表面中实现高Q因数谐振。
2023-11-22 physics.optics
