Plasmoni

Plasmoni on plasman värähtelyenergian kvantti. Kuten fotoni on sähkömagneettisen säteilyn kvantti ja fononi kiteen värähtelyn, plasmonit ilmenevät vapaaelektronikaasun värähtelyinä.

Pintaplasmoni on metallin ja eristeen tai metallin ja puolijohteen rajapinnalla etenevä plasmoni. Se on sähkömagneettinen aalto, joka etenee pinnan suuntaisesti. Pintaplasmonin aallonpituus on erilainen eri metalleilla ja plasmonin etenemiseen vaikuttaa myös pinnan karheus. Teoriassa täydellisen tasaisella metallipinnalla plasmoni voisi kulkea häviöittä, mutta käytännössä pinnan epätasaisuudet rajoittavat etenemismatkan muutamaan millimetriin. Karhealla tai sopivasti kuvioidulla metallipinnalla pintaplasmoni kykenee siirtämään energiaa ympäristöönsä. Tällöin syntyy niin kutsuttu pintaplasmoni-polaritoni. Polaritoni voi syntyä vain jos pintaplasmonin aallonpituus vastaa pinnan piirteiden mittoja. Kun nämä on valittu sopiviksi, syntyy ilmiö jota kutsutaan plasmonikytkennäksi. 

Pintaplasmoneja ja plasmonikytkentää on tutkittu käytettäväksi tulevaisuuden optisissa integroiduissa piireissä sekä muualla optoelektroniikassa, etenkin LED-tekniikassa.

Lähteet 

Tiiviin aineen fysiikka
Optiikka
Kvasihiukkaset