表面等離激元

表面等離激元 （ Surface Plasmon ） ， 是金屬表面電子在外界電磁場作用下產生集體振盪的現象 ， 分爲局域表面等離子共振 （ Local Surface Plasmon Resonance ， LSPR ） 和表面等離極化激元 （ Surface Plasmon Polariton ， SPPs ） 兩種 。 LSPR是在入射光激發下產生於正負介電常數材料界面處的傳導電子諧振現象 。 在共振波長處表現爲近場場強增強 。 這個近場高度集中在納米顆粒中 ， 並在遠離納米顆粒 / 電介質界面進入到電介質基底中時迅速衰減 。 光強的增強是局部表面等離共振的一個重要方面 ， 局域意味着LSPR有很高空間頻率 （ 亞波長 ） ， 並且僅受納米粒子尺寸的限制 。 由於電場振幅的增強 ， 基於振幅增強的效應如磁光效應也因局部表面等離共振的存在而增強 [ 1 ] [ 2 ] 。 LSPR是許多測量平面金屬 （ 通常是金或銀 ） 表面或金屬納米顆粒表面上材料的吸收的基礎 ， 也是很多基於顏色的生物傳感器應用的基本原理 [ 3 ] [ 4 ] 。 SPP是沿金屬 - 電介質或金屬 - 空氣交界面傳播的紅外或可見光波段的電磁波 。 SPP波長比入射光 （ 光子 ） 的波長短 [ 5 ] 。 因此 ， SPP有更嚴格的空間約束和更高的局部場強 [ 5 ] 。 在垂直於交界面的方向上有亞波長量級的約束 。 表面等離激元會沿交界面傳播 ， 直到能量消失 ， 包括被金屬吸收或散射到其他方向 （ 例如自由空間 ） 。 表面等離激元的應用使得亞波長的顯微鏡和光刻突破了衍射極限的限制 。 同時也能夠用第一穩態微機械測量光本身的基本屬性 ： 電介質中的光子動量 。 其他的應用有光子數據存儲 、 光振盪和雙光子效應等 [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] 。