(00)[α? - 0,]= c?k,当k,是实数时,光传过去了,0>0p=>8m>0,等离子体频率以上wRegion of propagationRegion of attenuation当k,是复数时,传不过去,趋肤效应0<0p=>8m<0,等离子体频率以下Introductiontosolidstatephysics,Chapter1o,CharlesKittel,SeventhEdition.19
19 Introduction to solid state physics, Chapter 10, Charles Kittel, Seventh Edition. 当kz是实数时,光传过去了, >p => m>0,等离子体频率以上 当kz是复数时,传不过去,趋肤效应 <p => m<0,等离子体频率以下 2 2 2 2 ( )[ ] p z − = c k
当amplitudeofE衰减到e-1时,skindepth:[k,其中,の越小,衰减越快,8越薄有了以上的准备工作后,可以讨论surfaceplasmon了,以下的研究关注metal的εm<0的区域Introductiontosolidstatephysics,Chapter1o,CharlesKittel,SeventhEdition20
20 Introduction to solid state physics, Chapter 10, Charles Kittel, Seventh Edition. 当amplitude of E 衰减到e -1时,skin depth: 其中,越小,衰减越快,越薄 1 | | z k = 有了以上的准备工作后,可以讨论surface plasmon了, 以下的研究关注metal 的m<0的区域
金和银的介电常数值06oldg105ilverS4203Gold-30Silvel240-50020040060040060080010002008001000wavelengthwavelengthOpticalConstantsoftheNobleMetalsPRB,6, 4370 (1972)P,B,Johnson and R,W.Christy21
21 200 400 600 800 1000 -50 -40 -30 -20 -10 0 200 400 600 800 1000 0 1 2 3 4 5 6 7 Real dielectric constant wavelength Gold Silver Imaginay dielectric constant) wavelength gold silver 金和银的介电常数值 PRB, 6, 4370 (1972)
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1.2金属界面的表面等离激元Surfaceplasmonpolariton(SPP):P-polarizedEMfield以0角入射到metal和dielectric界面上时,出现metal表面自由电子的集体oscillation,通常,这种oscillation或由oscillation引起的EMfieldmode,叫sPP;在x方向以表面波形式传播,在z方向指数衰减。以下关注SPP出现的条件:E·S光还是P光?dielectric·θ角表示kz和kx同时存在,它们间的70++++++关联和作用?xmetal·8.和㎡间的关系如何?·SPP的色散关系是怎样的?·SPP的传播长度?23·SPP在金属和介质中的候逝行为?以上问题是在maxwell方程的框架下并结合金属性质而解决的Surfaceplasmonsonsmoothandroughsurfacesandongratings,Chapter2,HeinsRaether,1988
1.2 金属界面的表面等离激元 Surface plasmons on smooth and rough surfaces and on gratings, Chapter 2, Heins Raether, 1988. Surface plasmon polariton (SPP):P-polarized EM field 以 角入射到metal和dielectric界面上时,出现metal表面自由电 子的集体oscillation, 通常, 这种oscillation或由oscillation引起的 EM field mode,叫SPP;在x方向以表面波形式传播,在z方向指 数衰减。 E metal dielectric - - - + + + - - - + + + 以下关注SPP出现的条件: • S光还是P光 ? • 角表示kz和kx同时存在,它们间的 关联和作用 ? • d和m间的关系如何? • SPP的色散关系是怎样的 ? • SPP的传播长度 ? • SPP在金属和介质中的倏逝行为? x z 以上问题是在maxwell方程的框架下并结合金属性质而解决的 23