Pinnaplasmonid

Laengutiheduse pikivõnkumised metall-dielektrik pinnal. Elektromagnetlainetega sidestunud laengutiheduse võnkumisi nimetatakse pinnaplasmon-polaritonideks. Paremal on näidatud elektrivälja eksponentsiaalne kahanemine kaugusega mõlemasse keskkonda

Plasma võnkumiste kvanti nimetatakse plasmoniks. Plasmon on kvaasiosake, mis tuleneb plasma võnkumise kvantiseeritusest ja mida võib klassikaliselt ette kujutada kui vabade elektronide tiheduse võnkumisi positiivsete aatomituumade suhtes.

Lihtne näide plasma võnkumiste kohta on elektrivälja paigutatud metallist osake. Olgu elektriväli suunatud paremale, seega vabad elektronid on liikunud vasakule, et tasakaalustada elektrivälja. Kui elektriväli kaob, hakkavad elektronid paremale liikuma omavahelise tõukumise ja positiivsete ioonidega tõmbumise tõttu. Elektronid hakkavad võnkuma edasi-tagasi positiivsete tuumade suhtes, kuni kogu energia on vastastikmõju tõttu hajunud. Plasmonid on sellise võnkumise kvandid. Enamik plasmonite omadusi on kirjeldatavad Maxwelli võrranditega.[1]

Optilise pimeväljamikroskoobiga tehtud video hõbedast mikropeeglitest lahuses, milles on näha Browni liikumist, Casimiri efekti ning värviküllast pinnaplasmonite hajumist.

Pinnaplasmoniteks nimetatakse valgusega tugevas vastastikmõjus olevaid plasmoneid. Need tekivad kahe keskkonna kokkupuutepinnal, kus suhteline dielektriline läbitavus muudab märki. Näiteks metalli ja dielektriku vahelisel pinnal. Pinnaplasmonitel on madalam energia kui ruumiplasmonitel ehk elektrongaasi pikivõnkumisel positiivsete tuumade suhtes. Sidestumisel footoniga tekib polariton. See levib mööda kahe keskkonna kokkupuutepinda seni, kuni selle energia neeldub või kiiratakse.

Pinnaplasmoneid ennustas esimesena R. H. Ritchie 1957. aastal.[2] Paljud teadlased tegelesid järgnevatel aastakümnetel pinnaplasmonitega, neist silmapaistvamad olid Heinz Raether, E. Kretschmann ja A. Otto.

  1. Viitamistõrge: Vigane <ref>-silt. Viide nimega Df0is on ilma tekstita.
  2. Viitamistõrge: Vigane <ref>-silt. Viide nimega gkBs4 on ilma tekstita.

From Wikipedia, the free encyclopedia · View on Wikipedia

Developed by Tubidy